DE60220871T2

DE60220871T2 - Optimalisierte Echtzeit-Druckmaskenüberprüfung und optimalisiertes Druckelementendatensystem zur Vermeidung der Verwendung von fehlerhaften Elementen

Info

Publication number: DE60220871T2
Application number: DE60220871T
Authority: DE
Inventors: Ferran Vilanova; Lionelle Grandmougin; Marc Serra; Miquel Boleda; Jesus De La Lama; Salvador Sanchez
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: EP1310368B1; US6771379B2; EP1310368A1; US20020101602A1; DE60220871D1; JP2003175592A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Verfahren und Maschinen zum inkrementalen Drucken von Texten, Graphiken oder photographieähnlichen Bildern auf Druckmedien wie z. B. Papier, Transparentkarten bzw. andere Hochglanzmedien; und insbesondere auf eine Sammlung und eine Verwendung von Informationen über den Zustand von druckenden Elementen bei einer Vorbereitung von Druckmasken für Mehraufgaben-Drucker.
Das US-A-6 010 205 offenbart ein Tintenstrahldrucksystem, bei dem Defekte identifiziert und kompensiert werden.
Hintergrund der Erfindung
Inkrementaldrucker bilden Bilder durch eine elegante Überlagerung von mikromechanischen, elektronischen, chemischen, liquidischen und kapillaren Phänomenen. Es liegt dementsprechend in der Natur derartiger Systeme, gegenüber winzigkleinen Störungen einer Herstellungsperfektion anfällig zu sein, und dies sind dieselben.
In der Tat ist es wünschenswert, dass Inkrementaldrucksysteme fähig sind, zufriedenstellend mit dem schlechtmöglichsten Grad einer Herstellungsperfektion zu arbeiten, da eine derartige Vorrichtung maximal wirtschaftlich ist. Von den Anfängen derselben an ist die Inkrementaldrucktechnik durch kontinuierliche Mühen mit mehreren aufeinander folgenden Stufen von Bildqualitätschwierigkeiten gegangen, die sich alle aus einer Empfindlichkeit dieser Grundmethodik gegenüber feinen Unregelmäßigkeiten in der Vorrichtung ergeben.
In der Zwischenzeit sind Druckelementarrays in einem Bestreben nach einem größeren Bilddurchsatz sowohl zunehmend größer in der Gesamtlänge, als auch zunehmend feiner in der Auflösung hergestellt worden. Diese Entwicklung hat die Bildqualitätsprobleme weiterhin verschlimmert, die sich aus winzigen Unvollkommenheiten ergeben.

(1) Primitive Bandbildung – Die früheste Vorrichtung auf diesem Gebiet arbeitete mit einer Einfach-Druck-Durchlauf-Basis – d. h., einem Durchlauf des Druckkopfes (Druckelementarray) über jedem Teil des Bildes – und litt an Bildunvollkommenheiten, manchmal Bandbildung („Banding") genannt, entlang von Zeilen, wo aufeinander folgende Bänder von Zeichen nicht vollkommen anlagen. Frühe Versuche einer Verfeinerung auf diesem Gebiet konzentrierten sich somit auf Techniken zum Minimieren der Auffälligkeit derartiger Zwischenbandränder.

Dieser früheste Typ von Bandbildung präsentierte sich insbesondere bei bildlichen Bildern – d. h. Bildern, die aus Strichzeichnungen, herkömmlichen Graphiken oder durchgehenden Aufnahmen gebildet waren. (Bilder aus Beschriftung, d. h. Text, waren vergleichsweise immun, da viele Wahlen einer Textgröße und einer Beabstandung angeordnet werden konnten, um innerhalb der Höhe einzelner Bänder zu drucken, wodurch ein Drucken von irgendetwas über die Ränder zwischen Bändern vermieden wurde.) Diese Bandbildung wurde durch ein Verstecken der Kante eines jeden Bandes in der Höhe von einem oder mehreren anderen Bändern gelindert – oder, spezifischer ausgedrückt, durch die Einführung eines Mehrfach-Durchlauf-Druckens: jeder Teil des Bildes empfängt Markierungen von mehrfachen, normalerweise mehreren Durchläufen des Druckkopfes. Ein derartiges Drucken erfordert eine Zuordnung der Kennzeichnungen unter den mehreren Durchläufen, und dies ist die Funktion von so genannten „Druckmasken".
Während Druckmasken unter Verwendung einer großen Anzahl von unterschiedlichen Notierungen entwickelt worden sind, ist die zugrundeliegende Idee ziemlich einfach – definieren, welche Punkte bei welchen Durchläufen drucken. Am Anfang umfassten all die unterschiedlichen Druckmaskennotierungen allgemein einfache, vergleichsweise kleine Muster, die konzeptuell über den Pixeldaten eines Bildes überlagert waren.
Diese Maskierungsmuster wurden schrittweise bewegt oder flioßen über das Bild und dasselbe abwärts, um bei einer Zuweisung von Markierungen für das gesamte Bild zu dienen. Einige Pionierpatente im Namen von Mark Hickman und im Namen von Lance Cleveland, unter anderen, bringen die mehreren, nachfolgend immer ausgereifteren Methoden, die sich in dieser Ära entwickelten, in den späten 1980ern und frühen 1990ern zu Papier.

(2) Zunehmend feine Formen von Bandbildung – Leider führte das Mehrfach-Durchlauf-Drucken, während dasselbe bei einem Verschleiern des Zwischenband-Randtypen von Bandbildung ziemlich wirksam war, auch neue und zunehmend unverwüstlichere Formen von Bandbildung ein, die die Entwerfer auf diesem Gebiet für viele Jahre weiterhin herausforderten.

Da die frühesten Masken regelmäßig waren, tendierten dieselben dazu, visuell gegen die Pixelstrukturperiodizität von Bildern bzw. gegen Merkmale der Bilder selbst zu schlagen – wobei sich wiederholende wellenartige Muster erzeugt wurden, die oft sehr deutlich waren. Ansprechend darauf wurde eine Pseudozufälligkeit bei einer späteren Generation von Druckmasken eingeführt.
Überaschenderweise ergaben auch diese Muster – klein und sich wiederholend – keine Beseitigung der Mustererscheinung insgesamt, sondern erbrachten stattdessen bizarre Formen, die unterschiedlich als „Würmer" oder „Organ-Formen" beschrieben wurden, die wiederholt über die Bilder zu krie chen schienen, insbesondere bei mittleren Farbtönen. Diese sturen Artefakte, eine neue und andere Art der Bandbildung, repräsentierten im Allgemeinen Formen, die zu Bildmerkmalen in absolut keinem Zusammenhang standen.
Es wurde gedacht, dass eine tatsächliche Zufälligkeit diese aufdringlichen Formen zerstreuen würde, aber dieselben blieben später weiterhin bestehen, sogar wenn eine echte Zufälligkeit in die Druckmasken eingeführt wurde. Das Problem bestand darin, dass Masken immer noch klein waren – und quer und abwärts fliesenartig – so dass kriechende Sorten usw. weiterhin wiederholt und mit einer feststehenden Periodizität erzeugt wurden und dieselben somit weiterhin auffällig waren.
Diese Typen von Bandbildungseffekten bestanden auch dann fort, als Masken größer hergestellt wurden, mit einer Breite und Höhe von bis zu 2 cm (ungefähr ¾ Inch). Zusätzlich schien bei einer echt zufälligen Maskierung eine neue, andere Art von Bilddefekt zu erscheinen: eine zufälligkeitserzeugte Granularität.
Einige Fachleute haben angemerkt, dass eine Bandbildung im Wesentlichen erzeugt würde, weil einzelne Druckelemente fehlausgerichtet wären oder stärker oder schwächer als nominell abfeuern würden oder einfach versagt hätten. Diese Beobachtung führte dazu, dass Fachleute nach vergleichsweise einfachen Lösungen bei der Natur eines Identifizierens von sich fehlverhaltenden Elementen suchten und einfach und die Druckaufgaben eines jeden verschlechterten Elements einfach einem anderen Element wiederzuordneten.
Es stellt sich heraus, dass dieser Einfache-Zuordnung-Typ von System eine Bildqualität erheblich verbessern konnte, jedoch nur für eine kurze Zeit. Wenn alle Aufgaben eines ausgefallenen Elements auf ein nominell gesundes Surrogat übertragen wurden, wurde von dem gesunden Element dadurch verlangt, dass dasselbe eine doppelte Pflicht erfüllt.
In vielen oder in den meisten Fällen beschleunigte diese zweifache normale Belastung des gesunden (jedoch letztendlich nicht wirklich neuen) Elements das Altern und eine Verschlechterung desselben. Bald war eine Wiederzuordnung der Hoppelte-Überlastung-Aufgaben desselben zu einem noch anderen Element erforderlich, was zu einer dreifachen Überlastung dieser Ersatzeinheit führte. Talentierte Fachleute auf diesem Gebiet konnten dann sehen, dass eine einfache Wiederzuordnung keine langfristige Lösung innerhalb der Lebensspanne eines Druckers liefern würde.

(3) „Shakes" (von engl.: „shake", dt.: „schütteln") – Die nächsten großen Entwicklungen bei einem Maskieren zum Inkrementaldrucken wurden von Joan-Manel Garcia eingeführt, dessen Patentdokumente vorher erwähnt worden sind. Er entwickelte ein leistungsfähiges konzeptuelles Konstrukt, um in demselben randomisierte Masken für sehr große photographieähnliche Bilder automatisch zu erzeugen.

Garcias maskenerzeugende Verfahren, die er „Shakes" nannte, können auf diesem Gebiet – und im Lauf, falls dies erwünscht ist – arbeiten, wobei die Notwendigkeit eines Widmens von großen Mengen an nichtflüchtiger Datenspeicherung, um fabrikberechnete große Masken zu halten, überflüssig wird. Entsprechend entfernte diese Entwicklung im Prinzip eine obere Größenbegrenzung für zufällige Masken oder hob dieselbe beträchtlich an.
Er bemerkte jedoch auch, dass Masken, die erheblich breiter als 3 oder 4 cm waren (ungefähr 1 bis 1 1/2 Inch) – sogar wenn dieselben wiederholt fliesenartig waren – nicht mehr zu einer bemerkbaren Bandbildung führten. Garcia erklärte diese Beobachtung in Begriffen von räumlichen Frequenzen, denen gegenüber das menschliche Auge empfindlich ist.
Somit mussten Garcias zufällige Masken lediglich mit einer Breite (und Höhe) von ungefähr 3 oder 4 cm hergestellt werden, um eine wahrnehmbare Wiederholung zu vermeiden, und diese Größen waren innerhalb der Fähigkeit seiner Algorithmen ohne weiteres zu erzeugen. Sogar wenn dieselben vorhanden sind, sind die so genannten „Würmer" sehr viel weniger auffällig, wenn die gestuften Masken von diesen größeren Größen sind.
Ferner integrierte Garcia in diese Methodik wichtige Beobachtungen über eine wahrnehmbare Granularität. Spezifischer ausgedrückt erkannte er, dass eine Körnigkeit bei Bildern als eine Form von Signalrauschen in dem Maskierungsprozess erzeugt werden kann, insbesondere als eine Folge von Zufälligkeit.
Somit war Garcia in der Lage, in seine Formulierungen ein Ausgleichen einer erwünschten Zufälligkeit, die eine Bandbildung minimiert, im Gegensatz zu einer unerwünschten Zufälligkeit, die eine wahrnehmbare Körnigkeit erhöht, einzuschließen. Garcia und seine Kollegen führten auch Wege ein – einschließlich einer Formulierung, die sie „Popup"-Masken nannten – um die vergleichsweise großen Mengen an Berechnung, die Garcias klassische Shakes-Verfahren nach sich zogen, zu mäßigen.
Eine andere besonders vorteilhafte Eigenschaft der Shakes-Techniken besteht darin, dass dieselben nicht nur das Erste-Generation-Problem von ausgefallenen Druckelementen angreifen, sondern auch die zweiten und dritten Ausfallwellen, die durch die Einfache-Wiederzuordnung-Technik erzeugt werden, die obig erörtert worden ist. Wenn festgestellt wird, dass ein Element defekt ist, verzichten Shakes und die Popup-Variante desselben darauf, Elementaufgabenüberlastungen von einem Opfer auf das nächste zu übertragen.
Stattdessen berechnen dieselben erneut die Gesamtzuweisung einer Drucklast für den gesamten reduzierten Bestand von Elementen. Wenn sie dies tun, berücksichtigen sie auch den Typ und die Schwere eines Defekts.
Shake- und Popup-Maskierungen repräsentieren somit die bisher höchsten Formen der Maskierungstechnik, insbesondere für große, photoähnliche Bilder von höchster Qualität. Derartige Anwendungen eines Inkrementaldruckens stellen eine sehr spezialisierte Art von Arbeit dar, für die eine vergleichsweise große Menge an vorbereitender Verarbeitungszeit völlig akzeptabel ist.
Insbesondere ist die algorithmische Echtzeit-Investition, die durch die Popup-Variante von Shakes dargestellt wird, sehr einfach durch eine verbesserte Bildqualität und Steuerbarkeit gerechtfertigt, die dieselbe für große photoähnliche Bilder erreicht. Innerhalb dieser spezialisierten Domäne sind Garcias Formulierungen äußerst wirksam, und seine Leistungen sollen unter keinen Umständen geschmälert werden.

(4) Maskieren für Mehraufgaben-Drucker – Diese Errungenschaft erstreckt sich nicht zwangsläufig auf alle Arten eines Inkrementaldruckers, insbesondere auf einige Typen von Druckern, die den Luxus einer Spezialisierung vielleicht nicht genießen. Einige derartige Drucker müssen einen Inkrementaldruckmarkt bedienen, in dem zwei beliebige aufeinanderfolgende Druckaufgaben wahrscheinlich sehr voneinander abweichen.

Während ein Bild, das gedruckt werden soll, photographieähnlich sein kann, kann das nächste eine kommerzielle Graphik oder ein ingenieurwissenschaftliches Diagramm sein; und das folgende kann ein Textdokument sein. Interessanterweise kann es auch erforderlich sein, dass Drucker, von denen erwartet wird, dass dieselben in einer derartig dynamischen Umgebung arbeiten, all diese unterschiedlichen Auftragstypen mit einer schnelleren Durchlaufzeit bewältigen als eine spezialisierte Maschine – und trotz all dieser strengeren Anforderungen mehr in der Nähe eines unteren Endes einer Produktlinie als die spezialisierte Einheit betrachtet werden.
Somit sind sogar die vergleichsweise mäßigen Kosten eines Speichers für eine Shakes- oder Popup-Maskierung bei einem Mehraufgaben-Drucker gegebenenfalls nicht verfügbar. Analog dazu kann die vergleichsweise mäßige Verarbeitung der Popup-Maskierung bei einer Verwendung eines langsameren Prozessors, der in einer „Unteres-Ende"-Mehrfachaufgaben-Maschine bereitgestellt ist, gegebenenfalls unerwünscht lange Verarbeitungszeiten erfordern.
Wie obig nahe gelegt, arbeiten eine Shakes- und Popup-Maskierung gemäß einer sorgfältig ausgearbeiteten Betriebsweise auf der Basis eines vorbestimmten abstrakten mathematischen Modells von Maskierungsumständen – wobei eine Anzahl von Überlegungen berücksichtigt wird, die im Allgemeinen anwendbar sind, aber in der Mehrheit von Fällen vielleicht nicht ins Spiel kommen. Diese Betriebsweise weist viele Vorteile auf, einschließlich einer großen Leistungsfähigkeit und einer Anpassungsfähigkeit an neu erkannte Druckqualitätdeffekte und komplizierte Maskierungssitationen sowie an neue Arten von Bildern, und dieselbe ist in der Großbild-, Photoqualität-Umgebung sehr wirksam.
Bei einer Mehraufgaben-Umgebung sind die Gesamtwirksamkeit und vielleicht sogar die Anwendbarkeit derselben weniger klar. Die Shakes-/Popup-Betriebsweise verlangt einen bestimmten Verpflichtungspegel von dem Host-System bezüglich einer Datenspeicherung sowie bezüglich einer Rechenfähigkeit.
Eine derartige Verpflichtung wird durch resultierende Vorteile gut ausgeglichen, wenn der Zustand eines jeden Druckelements über Zeit vergleichsweise stabil ist. Diese Annahme ist in dem Kontext eines Druckens von vielen großen, photographieähnlichen Bildern gültig, trifft aber in dem Kontext eines Mehraufgaben-Druckers oft nicht zu – zum Teil aufgrund von unterschiedlichen Tintenmischungen (ins besondere farbstoffbasierte im Gegensatz zu pigmentbasierten Tinten).
Bei Mehraufgaben-Maschinen, die gleichzeitig unterschiedliche Märkte bedienen, ist ein Tintenverbrauch oft sehr groß und eine Druckelementverschlechterung somit schnell und unberechenbar. Bei diesen Systemen kann sich eine Verunreinigung unter verbundenen Druckelementen und sogar unter unterschiedlichen Druckköpfen bewegen – wie z. B. in der Form von Druckmediumfasern, die in Druckkopfwartungsstationmodulen eingefangen sind.
Konsequenterweise ist ein Testen von Druck zu Druck bei dieser Umgebung oft zweckmäßiger als der übliche Plan für einen spezialisierten Betrieb von Großformatmaschinen. Diese Einheiten werden lediglich untersucht, wenn Stifte ausgetauscht werden, und vielleicht periodisch (z. B. wöchentlich).
Was für die Mehraufgaben-Umgebung ideal wäre, ist ein viel einfacheres Verfahren, um eine Bildqualitätverschlechterung aufgrund von tatsächlich ausgefallenen Druckelementen zu verhindern und um ein Weitergeben einer Überlastung die Druckelementlinie abwärts, bis ein Gesamtausfall sich niederschlägt, zu vermeiden, wie bei Shakes, jedoch zur gleichen Zeit Wirksamkeiten zu liefern, die speziell auf Mehraufgaben-Situationen zugeschnitten sind. Mit anderen Worten, was für eine Verwendung bei einem Mehraufgaben-Drucker gewünscht ist, ist ein Verfahren, das gleichzeitig (1) schlanker bzw. sparsamer bei einem Verbrauch von Betriebsmitteln ist; und doch auch (2) besser dazu fähig ist, schnell und zuverlässig eine Maskierung für mehrere Projekttypen zu verwalten – vielleicht mit einem Schwerpunkt auf einem kleineren Format und einem etwas niedrigeren Bereich von Bildqualität.
Insbesondere sollte die ideale Mehraufgaben-Maskierungsprozedur auch dazu fähig sein, schnell und ohne weiteres eine Instabilität und sogar eine Unvorhersehbarkeit bei den Zuständen einzelner Druckelemente einzuschätzen und mit denselben umzugehen. Diese rationalisierten Eigenschaften werden sowohl bei dem isoliert betrachteten Maskenerzeugungsverfahren als auch bei dem Gesamtprozess einer Maskierung und dann eines Druckens benötigt. Bisher ist kein derartiges ideales Mehraufgaben-Maskierungsverfahren erschienen.

(5) Einschätzen des Druckelementszustands – Aus dem Vorhergehenden kann vorhergesagt werden, dass eine stark empfundene Notwendigkeit einer Maskenerzeugung und eines Druckens bei Mehraufgaben-Druckern eine entsprechend rationalisierte Methodik zur Profilanalyse der Gesundheit eines Druckkopfes ist. Weder die Shakes-/Popup-Strategie noch ein anderes Maskierungssystem, das zum Ziel hat, ausgefallene Druckelemente abzudecken, kann ohne ein erstes Einschätzen, welche Elemente in der Tat ausgefallen sind, wirksam sein.

Für die Mehraufgabenumgebung nimmt diese schwierige Arbeit eines Bewertens von einzelnen Druckelementen eine besondere, ungewöhnliche Eigenschaft an – da diese Umgebung berüchtigt dafür ist, hohe Pegel einer Instabilität bei einer angezeigten Druckelementgesundheit aufzuweisen. Ein detaillierteres Verständnis der Gründe für eine Instabilität wird später in diesem Schriftstück eingeführt, insbesondere in Begriffen eines so genanntem „Sensorrauschens". Eine wirksame Bewertung muss nicht nur den momentanen oder augenblicklichen Zustand eines jeden Druckelements berücksichtigen, sondern auch den Grad von Stabilität dieses Zustands, wie derselbe gemessen ist. In dieser Hinsicht übernimmt das Shake-System bei einer Druckelementgesundheitseinschätzung einen allgemein akzeptierten Ansatz eines Messens und Speicherns von mehreren historischen Gesundheitswerten für jedes Element: immer, wenn das Gesamtsdruckerbetriebsprotokoll ein Messen einer Druckelementgesundheit erfordert, wird der momentane gemessene Wert dem Archiv von vorhergehend gespeicherten Werten beigefügt, auf einer Zuerst-Rein-Zuerst-Raus-Basis.
Später dann, wenn eine Maskierung erforderlich ist, gewinnt das System und leitet aus diesen Daten notwendige Messungen eines Druckelementszustands, und auch einer Stabilität, wenn dies durch das bestimmte System gefordert wird. Bei einer zunehmenden Druckelementarraylänge und zunehmend feineren Arrayauflösung erfordert dieser herkömmliche Ansatz ein Verwenden von zunehmend größeren Speichermengen um, insgesamt für ein ganzes Array, eine sehr große Anzahl von sequentiellen Testergebnissen zu speichern.
Dies ist nicht alles: Diese vielen individuellen Testdaten, die roh gespeichert werden, müssen dann vor einer Verwendung verarbeitet werden, um benötigte Messungen eines Zustands und einer Stabilität zu bestimmen. Somit muss nicht lediglich ein Speicher, sondern auch eine Echtzeit (d. h. eine Verarbeitungszeit in Echtzeit, während der Drucker und der Bediener beide warten, um ein Bild auszudrucken) der Strategie zum Erwerben und Verwenden von Druckelementgesundheitsdaten nach dem Stand der Technik geopfert werden.

(6) Schlussfolgerung – Wie diese Erörterung zeigt, zwingt der Stand der Technik mit Bezug auf das Mehraufgabendrucken dem Speicher und der Verarbeitungszeit vergleichsweise hohe Anforderungen für eine automatisierte Feldvorbereitung von Druckmasken auf. Diese Zeit- und Speicheranforderungen verhindern weiterhin ein Erreichen eines hervorragenden, aber wirtschaftlichen Mehraufgaben-Inkrementaldruckens. Somit sind wichtige Aspekte der Technologie, die auf dem Gebiet der Erfindung verwendet wird, für eine nützliche Verfeinerung zugänglich.

Zusammenfassung der Offenbarung
Die vorliegende Erfindung führt eine derartige Verfeinerung ein. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben weist die vorliegende Erfindung mehrere Aspekte oder Facetten auf, die unabhängig verwendet werden können, obwohl dieselben vorzugsweise zusammen eingesetzt werden, um die Vorteile derselben zu optimieren.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen einer ersten von Facetten oder Aspekten derselben ist die Erfindung ein Verfahren zum Überarbeiten einer Mehrfach-Durchlauf-Druckmaske, wenn ein oder mehrere defekte Druckelemente in einem Abtastinkrementaldrucker gemäß Anspruch 1 identifiziert worden sind. Das Verfahren umfasst für jedes identifizierte defekte Element und für zumindest einen Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag in der Maske bei einer bestimmten Pixelposition den Schritt eines Findens von Null-Einträgen in der Maske für andere Druckelemente, die die bestimmte Pixelposition bedienen.
Das Verfahren umfasst auch, immer noch für jedes identifizierte defekte Element, die folgenden Schritte: Auswählen von einem der Anderes-Element-Null-Einträge zum Ersetzen durch den Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag; und Ersetzen des ausgewählten Null-Eintrages durch den Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag. Für die Zwecke dieses Dokuments sollen die Bezeichnungen „Ersetzung" und „Ersetzen" eines ausgewählten Null-Eintrags durch einen Nicht-Null-Eintrag für ein identifiziertes Element nicht implizieren, das eine spezifische Anzahl des Nicht-Null-Eintrags zwangsläufig wörtlich in den Null-Eintrag kopiert oder bewegt wird.
In Abhängigkeit von dem Maskierungsformat und den Notierungen im Gebrauch ist es möglich, dass eine derartige wörtliche Ersetzung auftritt; dies ist aber nicht der allgemeine Fall. Viel bedeutungsvoller und allgemeiner ausgedrückt ist das, was ersetzt wird, die beabsichtigte Funktion bzw. Funktionalität des Nicht-Null-Eintrags bei einem schluss endlichen Befehlen des Druckens einer bestimmen Markierung oder bestimmter Markierungen bei einer bestimmten Pixelposition.
(Diese erste große Facette der Erfindung erstreckt sich nicht auf ein tatsächliches Drucken, sondern ist, wie obig angemerkt, einfach ein Verfahren zum Überarbeiten einer Maske. Nichtsdestotrotz besteht eine Grundannahme darin, dass die Überarbeitung zu Zwecken einer Vorbereitung einer Maske ist, die zur gegebenen Zeit eine Nützlichkeit erwerben wird, wenn dieselbe bei einem Drucken verwendet wird; und dies ist die Perspektive, in der die obig erwähnte „Funktionalität" entsteht.)
Es ist diese Funktionalität, die von einem DruckDurchlauf (wo dieselbe eine Verwendung eines Druckelements erfordern würde, von dem bekannt ist, dass dasselbe defekt ist) zu einem anderen Durchlauf (wo das betroffene Druckelement in einem guten Zustand ist) verschoben wird. In Notierungsbegriffen kann diese Ersetzung oder Verschiebung der Funktionalität eine beliebige aus einer großen Vielfalt von Formen annehmen.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder eine Definition des ersten Aspekts oder der ersten Facette der Erfindung in der weitesten oder allgemeinsten Form derselben repräsentieren. Sogar wenn dieselbe in diesen weiten Begriffen ausgedrückt ist, ist jedoch zu sehen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend verbessert.
Dieses äußerst einfach Verfahren analysiert tatsächliche Maskeneinträge, die für das tatsächliche Bild, das gleich ausgedruckt werden soll, bereits feststehen, anstatt in einer komplizierten Weise vorbestimmte Abstraktionen von möglichen Maskierungszuständen zu analysieren. Dieser Ansatz ermöglicht, dass eine Druckvorrichtung eine Verschlechterung einer Bildqualität aufgrund von tatsächlich ausgefallenen Druckelementen vermeidet, während gleichzei tig die vorhergehend nahe gelegten Ineffizienzen eines komplizierten abstrakten Verarbeitens vermieden werden.
Obwohl der erste große Aspekt der Erfindung somit die Technik erheblich verbessert, wird die Erfindung nichtsdestotrotz, um den Genuss der Vorteile derselben zu optimieren, vorzugsweise in Verbindung mit gewissen zusätzlichen Merkmalen oder Charakteristika praktiziert. Insbesondere umfasst das Verfahren ferner vorzugsweise den Schritt eines Löschens des Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrags.
Eine andere Grundbevorzugung widmet sich der Situation, bei der zumindest eines des einen oder der mehreren identifizierten Elemente funktionell beeinträchtigt, aber nicht vollständig funktionsunfähig ist. In diesem Fall bestehen nachgeordnete Präferenzen jeweils darin, dass für zumindest ein beeinträchtigtes Element der Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag nicht gelöscht wird; und dass für zumindest ein beeinträchtigtes Element der Ersetzungsschritt für weniger als alle der Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Einträge durchgeführt wird.
Wenn diese zuletzt erwähnte Teilbevorzugung befolgt wird, wird ferner weiterhin bevorzugt, dass dem einen oder den mehreren beeinträchtigten Elementen numerische Gewichtungen gemäß einem Grad der Beeinträchtigung zugeordnet werden und dass eine Proportion der gewichteten Elemente, für die der Ersetzungsschritt ausgeführt wird, durch die numerischen Gewichtungen gesteuert wird.
Eine noch weitere Grundbevorzugung besteht darin, dass der Auswahlschritt durch Bedingungen in der Nähe der bestimmten Position gesteuert wird. In diesem Fall besteht eine Teilbevorzugung darin, dass der Auswahlschritt ein Anwenden der Bedingungen aufweist, um eine benachbarte Aufbringung von Tropfen zu minimieren. Wenn diese Teilbevorzugung in Kraft ist, dann besteht eine verschachtelte Teilbevorzugung darin, dass das Anwenden ein Minimieren einer aufeinander folgenden Punktbildung entlang einer Pixelreihe umfasst.
Eine andere Teilbevorzugung (innerhalb der Nahe-Bedingungen-Grundbevorzugung) besteht darin, dass der Findungs- oder Auswahlschritt oder beide eine Suche durch die Anderes-Element-Null-Einträge entlang einer Sequenz aufweisen. In dem Falle dieser Teilbevorzugung wird ferner noch bevorzugt, dass der Auswahlschritt ein Überprüfen von Bedingungen lediglich in Verarbeitungsrichtung vor jedem Anderes-Element-Null-Eintrag entlang der Suchfrequenz aufweist.
Eine noch andere Grundbevorzugung besteht darin, dass jedes der anderen Elemente an einer Position ist, die von dem bestimmten Element um eine Anzahl von Elementen entfernt ist, die gleich ± n·a,ist, wobei

n: = zyklisches Durchlauf-Anzahl-Inkrement und
a: = Druckmedium-Vorbewegung ist, gezählt in einer Anzahl von Druckelementen zwischen Abtastoperationen.

Eine noch weitere Grundbevorzugung besteht darin, dass die Maske eine vorqualifizierte Maske ist. Wenn dies der Fall ist, dann ist die Maske vorzugsweise eine Acht-Durchlauf-Maske; und die Maske ist wiederum vorzugsweise eine Zwei-Bit-Maske; und ferner die Druckelemente sind wiederum in einem Array und die Maske hat im Wesentlichen die Höhe des Arrays; und noch ferner wiederum ist die Maske 288 Reihen hoch und 128 Spalten breit.
Wenn die Maske vorqualifiziert ist, ist dieselbe auch vorzugsweise in einer binären Form und ist mit Binärdaten UND-verknüpft, um eine resultierende Binärformdruckspezifiktion zu erzeugen. Hier umfasst die Druckspezifikation vorzugsweise resultierende Binärstellen, wobei jede Stelle einen einzelnen Punkt ohne eine Binärposition-Implikation repräsentiert.
Eine noch andere Grundbevorzugung besteht darin, dass der Findungs- oder der Auswahlschritt oder beide ein Auswählen von anderen Druckelementen aufweisen, die nicht als defekt identifiziert worden sind. Wie oben angemerkt worden ist, wird bevorzugt, dass der erste große Aspekt der Erfindung zusammen in Kombination mit anderen großen Facetten, die unten eingeführt werden, verwendet wird.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der zweiten großen unabhängigen Facette oder des Aspekts der Erfindung ist dieselbe ein Verfahren zum Überarbeiten einer Mehrfach-Durchlauf-Druckmaske, wenn ein oder mehrere defekte Druckelemente in einem Abtastinkrementaldrucker identifiziert worden sind. Das Verfahren umfasst für jedes identifizierte defekte Element den Schritt eines Auswählens einer vorqualifizierten Druckmaske.
Dasselbe umfasst auch den Schritt eines Modifizierens der Maske, um ausschließlich Einträge für defekte Druckelemente zu ersetzen. Dieses Modifizieren umfasst ein Wiederzuordnen von Einträgen für jedes defekte Element an mehrere andere Elemente.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder Definition des zweiten Aspekts oder der Facette der Erfindung in der weitesten oder allgemeinsten Form derselben repräsentieren. Sogar wenn dieselbe in diesen weiten Begriffen ausgedrückt wird, ist jedoch zu sehen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend verbessert.
Insbesondere, wie es in dem Abschnitt „Hintergrund" dieses Dokuments beschrieben ist, tendieren frühe Verfahren dazu, zwei sehr auseinander laufenden Philosophien zu folgen – wobei dieselben einen besonders günstigen Mittelgrund überspringen und vermissen lassen. So ordnete ein früherer Algorithmus einfach all die Aufgaben eines defekten Druckelements wieder einem anderen Element zu.
Bei diesem ersten Einfache-Wiederzuordnung-Typ eines betrachteten früheren Algorithmus wird dieses Element dadurch leider doppelt überlastet und tendiert dazu, vergleichsweise schnell danach auszufallen – alle der bereits überlasteten Zuordnungen desselben werden dann auf noch ein anderes Element übertragen, welches dann dreifach überlastet ist. Diese ungünstigen Effekte können einfach kaskadenartig zu einer Lawine von Druckelementausfall herabstürzen, wobei der gesamte Druckkopf bald deaktiviert ist.
Dieses Problem erkennend errichten andere frühere Verfahren hauptsächlich für ein Drucken von großen Bildern von photographischer Qualität ehrgeizig ein sehr leistungsfähiges System, das auf einem vergleichsweise abstrakten Konzept basiert und mit komplexen Maskierungssituationen und – problemen umgehend kann. Diese früheren Formulierungen erfordern einen erheblichen Rechenzusatzaufwand und Datenspeicherungsverpflichtungen, die alle sehr gut gerechtfertigt sind durch:

(1) die relative Stabilität von entweder einem Funktionieren oder einem Defekt durch jedes Druckelement; und
(2) die resultierenden Effizienzen bei einem Umgang mit sehr großen Bildern, einer sehr hohen Qualität und Maskierungsproblemkomplexitäten.

Bei dieser zweiten Gruppe von früheren Methoden besteht der allgemeine Ansatz, wenn einem ausgefallenen Druckelement begegnet wird, anzuhalten und eine vollständig neue Druckmaske zu entwerfen, um die reduzierte Ergänzung von Elementen zu bedienen, die verbleibt. Natürlich kann dieser Totalneuentwurf-Ansatz sehr gut funktionieren, wobei die Drucklast sehr gerecht und sorgfältig unter allen arbeiten den Elementen neu verteilt wird, während alle besten Einschränkungen zum Vermeiden eines Tintezusammenwachsens und anderen Bildqualitätdefekten befolgt werden. Derselbe ist jedoch durch den erwähnten hohen Zusatzaufwand belastet, was insbesondere für Mehraufgabensysteme beschwerlich ist.
Im Vergleich übernimmt es der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Einfache-Wiederzuordnung-Problem eines überlastens von Elementen, die Wiederzuordnungen von ausgefallenen Elementen empfangen, zu vermeiden, nimmt aber eine sehr viel bescheidenere Stellung ein und übernimmt eine sehr viel bescheidenere Aufgabe als der Totalneuentwurf-Ansatz. Die Aufgabe besteht darin, schnell aber sicher die Maskierungsanforderungen für viele unterschiedliche Arten von Projekten zu bewältigen, ganz allgemein aber für Bilder von kleinerem Format und in einem etwas niedrigeren Bereich von Bildqualitätanforderungen, insbesondere ein Mehraufgaben-Drucksystem, bei dem ein Defekt oder eine Funktion jedes Druckelements überhaupt nicht stabil, sondern übergangsmäßig und in der Tat unvorhersehbar ist.
Bei dieser Mehraufgaben-Umgebung würde die hohe Investition eines leistungsfähigen Maskierungssystems Ineffizienzen darstellen. Der äußerst einfache Ad-hoc-Ansatz der zweiten Facette der Erfindung erbringt sowohl Effizienz als auch Widerstandsfähigkeit.
Obwohl der zweite große Aspekt der Erfindung somit die Technik erheblich verbessert, wird die Erfindung nichts desto Trotz in Verbindung mit bestimmten Zusatzmerkmalen oder -charakteristika praktiziert, um einen Genuss von Vorteilen derselben zu optimieren. Insbesondere umfasst vorzugsweise der Wiederzuordnungsschritt für ein bestimmtes Druckelement, dessen Einträge wieder zugeordnet werden sollen, ein Versuchen, um jeden Eintrag jeweils einem anderen dieser mehreren anderen Elemente wieder zuzuordnen.
Als Folge tendiert eine nachfolgende Druckelementverschlechterung, die bei einem Drucken an den spezifischen Pixelpositionen bewirkt wird, dazu, vergleichsweise breit unter den mehreren anderen Elementen verteilt zu werden, und nicht dazu, vergleichsweise wenigen anderen Elementen zugeordnet zu werden. Der Begriff „Versuchen" wird obig verwendet, weil verschiedenartige Faktoren die Fähigkeit des Systems und des Algorithmus einschränken, tatsächlich jeden Problemeintrag einem jeweiligen anderen Element wieder zuzuordnen.
Zum Beispiel kann das Verfahren entworfen sein, um lediglich zukünftige Wiederzuordnungen, d. h. Zuordnungen zu Pixelpositionen, die noch nicht analysiert worden sind oder noch nicht gedruckt worden sind, zu berücksichtigen. Ein wörtliches Wiederzuordnen eines jeden Defektes-Element-Eintrags zu einem anderen Element könnte in einigen Fällen ein Zurückgehen zu dem Anfang der gesamten Prozedur und ein erneutes Beginnen mit vorhergehend verarbeiteten Pixeln erfordern, was, für dieses Beispiel, den verfahrensmäßigen Entwurf verletzen würde.
Somit würde in derartigen Fällen der Algorithmus „versuchen", zu anderen Elementen wiederzuzuordnen in dem Sinne, dies zu tun, bis es nicht mehr möglich wäre, innerhalb der dargelegten Entwurfseinschränkung so fortzufahren. Es kann geschrieben werden, danach zu versuchen, vielleicht lediglich maximal zwei Einträge zu jedem der anderen Elemente wiederzuzuordnen usw..
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der dritten großen Facette oder des Aspekts der Erfindung ist dieselbe ein Verfahren zum Inkrementaldrucken mit einer überarbeiteten Mehrfach-Durchlauf-Druckmaske, wenn ein oder mehrere defekte Druckelemente in einem Abtastinkrementaldrucker identifiziert worden sind. Somit ist dieses Verfahren fähig, über das des ersten großen Aspekts der Erfindung, das lediglich ein Verfahren zum Überarbeiten einer Maske war, hinauszugehen.
Das vorliegende Verfahren umfasst für jedes identifizierte defekte Element folgende Schritte:

– für zumindest einen Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag in der Maske bei einer bestimmten Pixelposition, Finden von Null-Einträgen in der Maske für andere Druckelemente, die die bestimmte Pixelposition bedienen;
– Auswählen von einem der Anderes-Element-Null-Einträge zum Ersetzen durch den Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag;
– Ersetzen des ausgewählten Null-Eintrages durch den Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag; und
– iteratives Wiederholen der Findungs-, Auswahl- und Ersetzungsschritte.

Die frühere Erörterung der Begriffe „Ersetzung" und „Ersetzen" ist auf diese Begriffe, wie dieselben hierin verwendet werden, ebenfalls anwendbar, aber diese Erörterung einer Funktionalität ist in diesem Kontext möglicherweise direkter von Bedeutung, da dieses Verfahren einen Schritt eines tatsächlichen Druckens umfassen kann.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder eine Definition des dritten Aspekts oder der Facette der Erfindung in der weitesten oder allgemeinsten Form derselben darstellen. Sogar wenn dieselbe in diesen weiten Begriffen ausgedrückt wird, ist jedoch zu sehen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend verbessert.
Insbesondere aktualisiert dieser Aspekt der Erfindung in dem Kontext eines tatsächlichen Druckens eines Bildes alle der möglichen Vorteile der ersten Facette der Erfindung, wie obig zum einfachen Überarbeiten einer Druckmaske als Vorbereitung für ein Drucken beschrieben. Mit anderen Worten ist die Effizienz der vorliegenden Erfindung für ein Drucken von Bildern in einer Mehraufgaben-Umgebung sehr hoch, und entsprechend auch bei Druckern, deren Druckelemente sich nicht in einer stabilen Weise verhalten, sondern einen sich dynamisch ändernden Zustand aufweisen.
Obwohl der dritte große Aspekt der Erfindung somit die Technik erheblich verbessert, wird die Erfindung nichts desto Trotz vorzugsweise in Verbindung mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen oder Charakteristika praktiziert, um einen Genuss von Vorteilen derselben zu optimieren. Insbesondere umfasst das vorliegende Verfahren ein Drucken eines Bildes unter Verwendung der überarbeiteten Maske, wie obig ausgeführt.
Eine andere Bevorzugung besteht darin, dass der iterative Wiederholungsschritt ein Fortfahren für grob 20 % aller, oder weniger, Druckelemente in dem Drucker umfasst. Eine alternative Bevorzugung besteht darin, dass der iterative Wiederholungsschritt ein Fortsetzen für ungefähr 10 % aller Druckelemente in dem Drucker, oder weniger, umfassen soll.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vierten großen unabhängigen Facette oder Aspekt derselben ist die Erfindung ein Verfahren zum Speichern von Informationen über einen Druckelementzustand zur Verwendung bei einem Inkrementaldrucken. Das Verfahren umfasst den Schritt eines Testens von Druckelementen bei aufeinanderfolgenden Gelegenheiten.
Dasselbe umfasst auch für jedes Element den Schritt eines Aufzeichnens von zwei Informationsteilen bei im Wesentlichen jeder der aufeinanderfolgenden Gelegenheiten: (1) zumindest ein kürzliches Testergebnis; und (2) eine Zahl, die eine kumulative Messung einer Leistungsstabilität ist.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder eine Definition des vierten Aspekts oder der Facette der Erfindung in der weitesten oder allgemeinsten Form derselben darstellen. Sogar wenn dieselbe in diesen breiten Begriffen ausgedrückt ist, ist jedoch zu sehen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend verbessert.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung durch ein Speichern einer kumulativen Messung von Stabilität zusammen mit einem kürzlichen Testergebnis erstens eine Einschätzung des Grades, bis zu dem das kürzliche Testergebnis für den tatsächlichen Zustand des Elements repräsentativ ist; und dadurch zweitens eine Schätzung des wahrscheinlichen Zustands des Elements, wenn die Stabilitätsanzeige hoch ist. Ferner erbringt die Erfindung dann, wenn die Stabilitätsanzeige niedrig ist, direkt eine Bewertung des Zustands des Elements als instabil.
Auf diese Weise ermöglicht diese vierte Facette der Erfindung automatische Prozesse in einem Drucker, um ein Druckelement als verwendbar oder nicht zu klassifizieren, ohne eine große Speichermenge für ein Speichern von vielen sequentiellen Testergebnissen zu widmen. Dieser Aspekt der Erfindung arbeitet mit einem Prinzip eines Bestimmens und eines Speicherns einer qualitativen Schlussfolgerung aus Testdaten, und nicht mit den rohen Daten selbst.
Diese Facette der Erfindung extrahiert somit viel mehr Wert aus einem minimalen Speicher und auch mit einer minimalen Verarbeitung, da die Schlussfolgerung zur Verwendung bereits vorformuliert ist. Kurz gesagt ermöglicht diese vierte Facette der Erfindung, dass die ersten drei Aspekte der Erfindung optimal funktionieren, mit einer sehr kleinen Widmung eines Speicher- und Verarbeitungszusatzaufwands, um einen Druckelementzustand zu verfolgen.
Obwohl der vierte große Aspekt der Erfindung somit die Technik erheblich verbessert, wird die Erfindung nichts desto Trotz in Verbindung mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen oder Charakteristika praktiziert, um einen Genuss von Vorteilen derselben zu optimieren. Insbesondere umfasst vorzugsweise der Aufzeichnungsschritt bei im Wesentlichen jeder der aufeinanderfolgenden Gelegenheiten ein Inkrementieren der Stabilitätsmessung in eine Richtung, wenn ein momentanes Testergebnis und das kürzliche Testergebnis die gleichen sind, und in eine entgegengesetzte Richtung, wenn momentane und kürzliche Testergebnisse unterschiedlich sind.
Auf diese Weise tendiert die kumulative Stabilitätsmessung zu einem Extremwert für jedes Element, das langfristig stabil ist, und zu einem entgegengesetzten Extremwert für jedes Element, das langfristig instabil ist. Mit anderen Worten, wenn ein Element eine langfristige Stabilität aufweist, tendiert die kumulative Messung zu einem bestimmten Extremwert. Wenn das Element auf einer langfristigen Basis als instabil charakterisiert werden kann, dann tendiert die kumulative Messung zu einem entgegengesetzten Extremwert. Somit ist, wieder ohne ein Speichern einer Sequenz von Zahlen, sondern stattdessen mit einem Speichern von lediglich zwei Zahlen, diese sinnvolle Prozedur fähig, einen prägnanten Anzeiger eines grundsätzlichen Druckelementzustands zu erzeugen.
Falls diese Basisbevorzugung (d. h. ein Quervergleichen der momentanen und der kürzlichen Ergebnisse, um zu bestimmen, auf welchem Weg die Stabilitätsmessung inkrementiert werden soll) in Kraft ist, dann besteht eine spezifische Teilbevorzugung darin, dass das Inkrementieren in eine Richtung ein positives Inkrementieren der Stabilitätsmessung umfasst; und das Inkrementieren in eine entgegengesetzte Richtung ein Dekrementieren der Stabilitätsmessung umfasst. Auf diese Weise tendiert die kumulative Stabilitätsmessung für ein stabiles Element zu einem Maximalwert; und für jedes instabile Element zu einem Minimalwert.
Eine andere Teilbevorzugung (zu der Quervergleich-Grundbevorzugung) besteht darin, dass das Inkrementieren ein Anpassen der Zahl um einen entsprechenden Betrag umfasst, der von einem momentanen Wert der Zahl abhängt. In diesem Fall wird ferner noch bevorzugt, dass die Menge an Anpassung zu Werten hin, die eine niedrige Stabilität repräsentieren, größer sein darf als die Menge an Anpassung zu Werten hin, die eine hohe Stabilität repräsentieren.
Einige zusätzliche Teilbevorzugungen zu der Quervergleichgrundbevorzugung sind:

– dass das Verfahren ferner vor einem ersten Testen eines Druckelements den Schritt eines Initialisierens der Zahl für dieses Element zu einem Wert umfasst, der im Wesentlichen eine maximale Stabilität repräsentiert;
– dass die Zahl eine Vier-Bit-Binärzahl ist und somit in einem Bereich von null bis fünfzehn liegt und der Zwischenwert grob acht beträgt; und
– dass das Testergebnis ein Anzeiger für einen Düsenausfall oder ein erfolgreiches Abfeuern bei einem einzelnen Test ist; und dass das Verfahren ferner, für jedes Element bei wesentlich jeder der aufeinanderfolgenden Gelegenheiten, den Schritt eines Aufzeichnens umfasst von: zumindest einem zusätzlichen, weniger kürzlichen Testergebnis; und zumindest einem Wert, der als eine Messung einer Regenerierbarkeit einer vorhergehend ausgefallenen Düse dient.

Eine weitere Grundbevorzugung, die erwähnt werden soll, besteht darin, dass der Aufzeichnungsschritt bei wesentlich jeder der aufeinanderfolgenden Testgelegenheiten Folgendes umfasst:

– Inkrementieren der Stabilitätsmessung, um einen Zählwert der Zahl von Testergebnissen zu erhalten, die identisch zu einem Testergebnis sind, das einem momentanen Testergebnis unmittelbar vorherging; und
– Klären der Stabilitätsmessung auf Null, wenn das Testergebnis, das einem momentanen Testergebnis unmittelbar vorhergeht, sich von einem nächstfrüheren Testergebnis unterscheidet.

Alle vorhergehenden Operationsprinzipien und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden voller erkennbar bei einer Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, bei denen:
1 ein Diagramm einer Datenpipeline und eines zugeordneten Maskenüberarbeitungssystems gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist;
2 eine Tabellierung von acht beispielhaften Originalmasken (d. h. noch nicht überarbeiteten Masken) ist, die für einen entsprechenden Acht-Durchlauf-Druckmodus bei dem Überarbeitungssystem von 1 verwendbar sind;
3 eine Tabellierung ist, die die Grundmaskierungsnotierung darstellt, die die bei den Maskierungsbeispielen von 2 impliziert ist (insbesondere einschließlich einer Binärplatzhalter-Konvention, die in dem Körper der Tabelle verwendet wird);
4 ein Diagramm ist, das die Hauptsache der Tabellierung von 3 eingliedert, aber mit Einträgen in dem Körper der Tabelle, die in einer kon ventionellen numerischen Notierung ausgedrückt sind, wie der Tabellenfußzeile, und nicht in der Binärplatzhalterform, und das auch in einer graphischeren Weise die tatsächliche Operation der beispielhaften Masken von 2 bei dem Drucken von Bildern darstellt;
5 ein Diagramm ist, das einen anderen Weg eines Konzeptualisierens der Notierungen von 2 bis 4 demonstriert;
6 eine Tabellierung ist, die lediglich die Erstes-Element-Einträge für alle acht Durchläufe der Maskenbeispiele von 2 versammelt;
7 ein Duplikat der beispielhaften Tabellierung von
6 ist, wobei aber all die Nicht-Null-Einträge im Fettdruck erscheinen;
8 ein Diagramm ist, das geometrisch die Übereinstimmung zwischen einzelnen Druckelementen (Düsen) darstellt, die auf gemeinsame Pixelreihen bei unterschiedlichen Durchläufen markieren – für einen vereinfachten Druckkopf, von dem angenommen wird, dass derselbe acht Druckelemente aufweist;
9 eine Tabellierung ist, die die gleichen Beziehungen von 8 darstellt, jedoch numerisch und nicht geometrisch, für eine ungerade Anzahl von Druckelementen eines Druckkopfes, von dem angenommen wird, dass derselbe 16 Elemente aufweist;
10 eine kommentierte Tabellierung ist, die im Fettdruck Kandidatensubstitutionspunkte (aber nicht ausgewertet) für jeden der möglicherweise Defektes-Element-Einträge der Beispielmaske von 2, 6 und 7 zeigt;
11 eine ähnliche Tabellierung ist, die aber, wieder im Fettruck, beispielhafte tatsächliche Substitutionen in ausgewählte Kandidatenpunkte nach einer Auswertung zeigt;
12 ein Diagramm ist, das den gleichen Prozess von 6, 7 und 10 graphischer zeigt, jedoch für ein anderes numerisches Beispiel;
13 ein Diagramm ist, das zwei Strategielevel zum Definieren eines Druckelement-(Düsen-) Gesundheitsaufzeichners darstellt;
14 ein Diagramm ist, das eine Zuweisung von einzelnen binären Bits in einen Acht-Bit-Byte zeigt, der einem Speichern einer Testhistorie für ein entsprechendes Druckelement gewidmet ist;
15 ein Diagramm ist, das einige mögliche Sequenzen bei der Historie des Bytezustandes von 14 für verschiedenartige angenommene Testdatensequenzen zeigt;
16 ein Tabellierung, in einem textuellen/numerischen Format, von möglichen Kategorisierungen ist, die verschiedenen angezeigten Bytezuständen zugeordnet sein können;
17 ein ergänzendes Diagramm ist, das analoge Kategorisierungen darstellt, jedoch in einem graphischeren Format als in 16;
18 ein Diagramm ist, das angenommene Datenrückgaben für zwei simulierte Übergänge (einer stabil und der andere verrauscht) von einem guten zu einem schlechten Druckelementzustand und die entsprechend resultierenden Interpretierzustände zeigt, unter Annahme von zwei unterschiedlichen Algorithmen;
19 eine textuelle Tabellierung von Schlussfolgerungen aus den Simulationen von 18 ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Eine defekte Düse in einem Tintenstrahldrucker kann z. B. als „Düse aus", „schwache Düse" oder „fehlgeleitete Düse" klassifiziert werden, entsprechend für andere Typen von Druckelementen bei anderen Typen von Inkrementaldruckern. Zur Klarheit und Einfachheit wird diese Erörterung in Begriffen von „Düsen" ausgedrückt, obwohl die Erfindung auch auf andere Typen von Druckelementen anwendbar ist.
Mehrfach-Durchlauf-Druckmodi in einem Inkrementaldrucker nehmen Düsensubstitutionen auf, wenn Düsen nicht ordnungsgemäß abfeuern. Eine Information, die anfangs einer defekten Düse zugeordnet war, kann an zumindest eine andere Düse redelegiert werden (d. h. bei einem Zwei-Durchlauf-Druckmodus).
Eine derartige Delegierung führt zu Druckqualitätsverbesserungen gegenüber der Alternative eines Nicht-Substituierens dieser defekten Düse – meistens hellfarbige Streifen („Bandbildung") in dem Bild. Verschiedenartige Weisen sind zum Durchführen einer derartigen Wiederzuweisung bekannt; die vorliegende Erfindung jedoch ist insbesondere für ein Mehraufgabendrucken – mit einer etwas ungewöhnlichen Druckmaschinenarchitektur und einem Bedarf derselben nach einer Durchführung von derartigen Düsensubstitutionen mit einer hohen Geschwindigkeit – vorteilhaft.
Ein Sammeln und Formatieren der Düsengesundheitsdaten ist ebenfalls in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung enthalten. Ein Aufweisen eines Tropfendetektors bei einem Klein-/Breitformat-Drucker bzw. einem Mehraufgabendrucker ermöglicht es, die Schleife mit Bezug auf einen Düsenzustand zu schließen, wie dies vorhergehend in mehreren Produkten von großem Format erreicht wurde, aber dies erfordert ergänzende Vorkehrungen für die praktischen Probleme eines Datenerwerbs und einer Datenkonfiguration.
Großformatdrucker weisen üblicherweise reichliche Hardwareressourcen wie Rechenfähigkeit, Speicher und Durchsatz aufn. Dies ist für die hier betrachteten Druckertypen nicht der Fall; ferner ist ein billiger Tropfendetektor selbst bezüglich eines Düsenstatus weniger zuverlässig.
1. Frühere Methodiken und ihre Nachteile
Ein früherer Ansatz zum Verarbeiten und zur Verwendung von Düsengesundheitsinformationen, der bei einem vorhergehenden Produkt implementiert wurde, kann wie folgt verstanden werden:

• Informationen über defekte Düsen werden an ein Programm weitergegeben, das diese Informationen verwendet, zusammen mit der Anzahl von Durchläufen, um eine ganz neue Maske zu erzeugen: eine große Maske mit der Höhe des Druckkopfes.
• Ein Drucken, das anfangs dieser defekten Düse zugeordnet war, wird an die anderen Düsen verteilt, die aufgrund des Mehrfach-Durchlauf-Druckmodus die gleichen Bildreihen drucken.
• Der Prozess wird vor jedem Druckauftrag (nach einem Defekte-Düse-(Überprüfungsprozess") wiederholt und verwendet einen leistungsfähigen Mikroprozessor, um den Satz von neuen Masken zu erzeugen. Im Falle eines Acht-Durchlauf-Druckmodus (der eine Maske pro Durchlauf erfordert), Zwei-Bit-Halbtongebungstiefe, sechs Druckköpfe mit jeweils 300 Düsen, mit Masken von 300 Pixeln Höhe und 300 Pixeln Breite, die gesammelte Größe von allen acht Masken beträgt 8 × 2 × 6 × 300 × 300 = 8 640 000 Bits = 1 Mby te. (Der Ausdruck „Halbtongebungstiefe" bedeutet die Anzahl von Bits, die bei dem Halbtongebungsprozess bei einem gut bekannten Hewlett-Packard-Wiedergabesystem, das geläufig als „Hifipe" betitelt wird, verwendet werden).
• Die Verarbeitungszeit ist bei jedem Druckauftrag von der Anzahl von defekten Düsen, die substituiert werden sollen, unabhängig, da jedes Mal neue Masken berechnet werden.

Dieses Verfahren – das obig in Verbindung mit der Erörterung von Shakes eingeführt wurde – weist, während dasselbe bei einem spezialisierten Drucker im oberen Leistungs- oder Preisbereich sehr vorteilhaft ist, in dem Mehraufgabenkontext bestimmte Einschränkungen auf. Einige derselben sind wie folgt.

• Die Verarbeitungszeit, um all die Druckmasken zu erzeugen, die für einen gegebenen Druckmodus notwendig sind, ist lang. Im Falle eines leistungsfähigen PC-Mikroprozessors (~ 400 MHz) oder eines Äquivalents braucht dieses Verarbeiten lediglich einige wenige Sekunden (~ 4), aber für einen eingebauten Mikroprozessor (~ 80 MHz), wie z. B. einen, der bei einem typischen Mehraufgaben-Drucker verwendet wird, kann dasselbe mehr als 14 Sekunden brauchen, was einen großen nachteiligen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Druckers hat: für einen normalen Modus (ungefähr eine Minute einer Druckzeit) repräsentiert dies 23 % der gesamten Seitendurchsatzzeit.
• Der Prozess eines Erzeugens eines ganz neuen Maskensatzes ist unabhängig von der Anzahl von defekten Düsen, die substituiert werden sollen. Bei einem realen Druckkopfverschlechterungszyklus ist die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung von mehr als einer defekten Düse von einem Auftrag zu dem nächsten gering, zumindest bei Druckern, die hier betrachtet werden. Die Methodik fährt jedoch weiter fort, als ob es wahrscheinlich wäre, dass ein ziemlich großer Bruchteil der mehreren hundert Düsen ausfällt.
• Ein Maskieren bei einem Mehraufgaben-Drucker unterliegt größeren Einschränkungen als bei einer spezialisierten Einheit im oberen Leistungs- oder Preisbereich. Maschinen mit einem höheren Produktionsvolumen und niedrigeren Preisen verarbeiten in dem Mehraufgabenkontext Daten in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen („ASICs"; ASIC = application specific integrated circuit) – die bei einem hohen Volumen einen großen Kostenvorteil aufweisen und außerordentlich schnell sind, aber eine äußerst hohe Investition in den kompletten Entwicklungsentwurf und die Implementierung erfordern. Bei einem lebensfähigen Mehraufgaben-Drucker ist eine ASIC in der Hauptsache die alleinige Verarbeitungsoption, weil ein sehr leistungsfähiger, schneller Universalprozessor nicht annehmbar wäre. Bei einer Mehraufgaben-Maschine kann der Universalprozessorabschnitt üblicherweise fünfmal weniger leistungsfähig als der bei einer spezialisierten Maschine im oberen Preis- oder Leistungsbereich sein. Einmal entworfen und in großer Menge hergestellt, ist ein ASIC-System jedoch nicht ohne weiteres zu ändern, es sei denn, eine Vorkehrung für eine spezifische Anderung wurde ausdrücklich in das System eingebaut. Somit besteht ein gerechtfertigter Widerstand gegenüber einer Neukonstruktion dessen, was anfänglich für einen Mehraufgaben-Drucker entworfen wurde. Somit ist es sehr wichtig, dass Algorithmen und Betriebsphilosophien, die für einen Mehraufgaben-Drucker entworfen wurden, sehr einfach oder zumindest äußerst zuverlässige und stabile Entwurfselemente sind. Eine niedrige Rechenzeit, ein preisgünstiges System sind – bei einem Anfang – wesentlich.

Worauf das neue Verfahren abzielt, ist Folgendes.

• Es sollte fast keine Druckqualitätsverschlechterung vorhanden sein, wenn ein gesunder Druckkopf mit einem defekten Druckkopf mit einem versteckten Fehler für eine angemessene Anzahl von defekten Düsen, z. B. 10–30, in einem Druckkopf mit einer Gesamtzahl von 300 Düsen verglichen wird.
• Effizienz bezüglich der Verarbeitungsgeschwindigkeit: das technische „Muss"-Ziel beträgt 4 Sekunden oder weniger; und das „Wollen"-Ziel beträgt 2 Sekunden oder weniger.
• Speicher (dynamischer Nur-Lese-Speicher, „DRAM") für den Prozess ist auf 500 KBytes beschränkt.
• Der Algorithmus ist im Entwurf äußerst einfach, zuverlässig und stabil, so dass derselbe bei einem ASIC-System mit einem minimalen Risiko implementiert werden kann.

Diese Aufgaben sind für preisgünstige Drucker (geringe Mikroprozessorkapazität und geringer Speicher), d. h. unter 300 $ direkten Herstellungskosten und 2000 $ im Jahr, üblich. Dies ist der Grund, warum die vorhergehenden Methodiken nicht angemessen sind.
Eine andere Seite der gesamten Fehlerversteckbemühung besteht in dem Erwerb und dem Formatieren von Düsengesundheitsinformationen, die als die Eingaben für den Maskierungsprozess benötigt werden. Es ist wesentlich, wenige Hardwareressourcen – minimale Rechenkosten und minimaler Speicher – zu verwenden und auch, gegenüber Marginalmessungen von dem preisgünstigen Tropfendetektor widerstandsfähiger zu sein.
Vorzugsweise erzeugt der Sensor lediglich eine Binärausgabe; aber Düsen versagen selten in einer kooperativen binären Weise. Üblicher ist, dass dieselben sich bei einem sich zunehmend verschlechternden Trend aufhalten.
Als Folge kann eine Düse in der Nähe einer willkürlich definierten Schwelle zwischen einer guten und einer schlechten Leistung manchmal einen guten Lesewert und zu anderen Zeiten einen schlechten erbringen – ohne eine wirklich wesentliche Änderung des Zustands derselben. Dies wird manchmal „Sensorrauschen" genannt, obwohl, um diesbezüglich ehrlich zu sein, der Sensor lediglich genau reflektiert, dass ein gemessenen Phänomen selbst nicht mehr monoton ist.
Unter allen Umständen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie früher angemerkt, darin, effektiv mit genau derartigem Sensorrauschen umzugehen. Für die bestimmte Mehraufgaben-Umgebung muss diese gesamte erwünschte Funktionalität mit minimalen Ressourcen erreicht werden.
2. AUFBAU UND BETRIEB VON BEVORZUGTEN FORMEN DER ERFINDUNG

(1) Pipeline-Betrieb – Ein Eingabebild 12 (1) wird in der Form von Daten mit einem kontinuierlichen Ton bei einer Auflösung von 24 Pixeln/mm (600 dpi) in beide orthogonale Abmessungen empfangen. In der Zeichnung ist dieses Auflösungsformat als „6 × 6" ausgedrückt.

Diese Daten werden einer Halbtongebung 13 unterzogen, wobei so genannte „Hifipe"-Bits gebildet werden („HF” in der Zeichnung) – in dem Format „6 × 6 × #". Bei dieser Notierung stellt der erste Abschnitt „6 × 6" wieder 600 dpi oder 24 Pixel/mm in beide vertikale und horizontale Abmessungen dar.
Der Endabschnitt „#" ist die Halbtongebungs-Bit-Tiefe, d. h. die Anzahl von Binärbits, die verwendet werden, um den farbmetrischen Ton bei jedem Pixel zu definieren. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen kann diese Schärfe eins, zwei oder drei Bits betragen. Mit anderen Worten sind die Daten Ein-, Zwei- oder Drei-Bit-Daten.
Als Vorbereitung für ein weiteres Verarbeiten dieser Daten sind in einem separaten Kanal 14 bis 18 breite Masken vorbereitet worden, beschrieben unten im Teilabschnitt (b). Das entstehende Maskenbeschreibungselement 21 konvergiert bei einer Breite-Maske-Druckmaskierungsstufe 22 mit den einer Halbtongebung unterzogenen Daten. Diese Operation umfasst eine UND-Funktion zwischen der Maske 21 und den einer Halbtongebung unterzogenen Daten, wie in Kürze detailliert beschrieben wird.
Da die Druckauflösung feiner als die Halbtongebungsauflösung sein kann, fahren die Daten im Allgemeinen mit einer Pixelnachbildungsstufe 23 fort. Hier werden zusätzliche Pixel eingefügt, mit einer Interpolation, falls dies erwünscht ist, um die Daten zu der endgültigen Auflösung aufzufüllen, die, wie gezeigt ist, z. B. „24 × 12" (2400 durch 1200 dpi oder 96 durch 48 Pixel/mm) betragen kann.
Die bereits maskierten Daten werden an eine Shingle-Maskierungsstufe 24 weitergegeben, die in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung arbeitet („ASIC”; ASIC = application specific integrated circuit). Wenn die vorhergehende Breit-Maskierung 22 nicht durchgeführt würde, würden die Daten bei dieser Stufe Shingle-maskiert werden; aber bei Breite-Maske-Anwendungen durchlaufen die Daten einfach unverändert die Shingle-Stufe 24 und eine im Allgemeinen herkömmliche Ausgabedruckstufe 25, um ein gedrucktes Druckkopiebild 26 zu ergeben.

(2) Die Notwendigkeit einer Maskenmodifizierung – In der Fabrik wird ein Drucker mit einem elektronisch löschbaren Nur-Lese-Speicher (EEROM; EEROM = electronically erasable read-only memory) 14 ausgestattet und acht in der Fabrik entworfene Masken (eine pro Durchlauf pro Stiftfarbe) werden in den Speicher desselben geladen. Diese Masken sind vorteilhafterweise pseudorandomisiert, jedoch auch groß – wobei die vorhergehend erwähnten Lehren Garcias über die visuelle Unempfindlichkeit gegenüber bestimmten räumlichen Frequenzen befolgt werden.

Die Fabrikmasken können automatisch durch Shakes oder manuell oder durch eine Kombination dieser Techniken entworfen sein, wie es bevorzugt wird. Diese Masken können als ideal für einen neuen Satz von Druckköpfen angesehen werden; während eines Betriebs eines neuen Druckkopfs wird der Eingangsmaskensatz 14 einfach zu einer Stufe übertragen 17, die den momentanen (d. h. den ursprünglichen) Zustand der Maske in der vorhergehend erwähnten ASIC 24 einkapselt – aber in einen anderen Abschnitt, der die Breite-Maske-Daten 22 hält.
Wenn ein Druckkopf für eine Weile im Betrieb ist, verschlechtern sich Düsen jedoch zunehmend, und diese Verschlechterung wird durch automatische Tests erfasst – die vorzugsweise vor jedem neuen Druckauftrag durchgeführt werden, da sowohl das Testen als auch die Korrektur nun kurzgehalten werden können. Wenn dies bevorzugt wird, kann die Zeitgebung derartiger Tests jedoch gemäß einer anderen Philosophie gewählt werden.
Die Tests ergeben eine Liste 15 von Düsen, die sich nicht angemessen verhalten. Diese Liste ist im Effekt eine Liste von Handlungsartikeln für eine Maskenneuberechnungsfunktion 16, die in einem Direktzugriffsspeicher („RAM"; RAM = random access memory) durchgeführt wird, wie es angezeigt ist.
Wenn die Liste 15 eine defekte Düse identifiziert, wird der Satz von Masken neu berechnet, um Substitutionen für die Düse durchzuführen, wie es benötigt wird. Dieser Prozess beeinflusst lediglich diese Maskenreihen, die auf diese defekte Düse bezogen sind, und diese anderen Reihen, die auf die Gruppen von Düsenkandidaten bezogen sind, die die defekte Düse ersetzen sollen.
Für einen Acht-Durchlauf-Druckmodus beträgt die Anzahl von möglichen Kandidaten im Prinzip höchstens sieben, in der Praxis aber weniger. Die spezifische Identifizierung und das Verarbeiten dieser Kandidatensubstitutionsdüsen sind unten detailliert erklärt. Die neu wiederberechneten Masken 17 werden wieder gespeichert und eingekapselt 18 in dem Breite-Maske-Abschnitt 22 der ASIC und sind zu einer Verwendung in der Pipeline bereit.

(3) Betrieb der Masken – Die Druckmaschinenarchitektur definiert die Weise, in der breite Masken arbeiten. Bei einem momentan bevorzugten Produkt, das die vorliegende Erfindung verwendet, ist diese Architektur ähnlich der von früheren Druckerprodukten. Der Prozess wird ohne weiteres aus dem folgenden vereinfachten Beispiel mit diesen Parametern verständlich:

Druckmodus:	8-Durchlauf
Druckkopf:	16 Düsen (niedrige Anzahl, um zu vereinfachen)
Druckmasken:	16 Reihen, 8 Spalten
Pipeline:	600 × 600 2-Bit-Halbtongebung.

Mit all diesen Informationen im Hinterkopf erscheint ein möglicher Satz von acht Masken – eine pro Durchlauf – wie in 2.
Die Darstellung identifiziert die Reihen aller acht Masken durch eine Spalte von externen Zahlen die linke Seite einer jeden Maske herunter. Diese Reihenzahlen gleichen den „Düsenzahlen" (sequentielle Nummerierung entlang des Druckkopfs) lediglich in dem ersten Durchlauf. Danach schreiten die Düsenzahlen zu zunehmend anderen Werten, wenn das Druckmedium sich unter dem Druckkopf vorbewegt, während die Maskenreihenzahlen unverändert bleiben, wie es in der Darstellung angezeigt ist.
Dieses Schreiten wird später in Verbindung mit 8 und 9 detailliert beschrieben. Die Anzahl von Pixeln eines Vorbewegens bei jedem Hub unterliegt einer Entwurfsauswahl und kann nicht allgemein angegeben werden; für die Beispiele, die unten ausgearbeitet werden, wird jedoch angenommen, dass die Vorbewegung zwei Pixel bei jedem Hub beträgt. Dies wäre in der Tat eine einfache Entwurfsauswahl für einen 16-Pixel-Kopf und eine 16-Reihen-Maske.
Bei der vereinfachten Notierung von 2 repräsentiert „0" allein in einer Zelle die zwei Bits „00"; und „1" allein in einer Zelle repräsentiert die zwei Bits „01", während „10" wörtlich als „10" interpretiert wird. Die Sequenz aller Zwei-Bit-Werte in den Masken muss das angemessene Ergebnis bezüglich von Markierungen auf Medien liefern, wie es bei 3 angezeigt ist.
Als Nächstes ist es notwendig, die spezialisierte Bedeutung zu verstehen, die mit Folgendem verbunden ist:

• die Zwei-Bit-Implikationen aller Einträge in den Körpern von 2 (d. h. aller außer der Dezimalnotierung-Reihenzahlen die linke Seite einer jeden Maske abwärts) und
• die Zwei-Bit-Werte in dem Körper von 3 (d. h. alle außer der zwei Reihen oben und der Reihe unten).

Jeder dieser Zwei-Bit-Einträge soll nicht als eine einheitliche Zwei-Bit-Binärzahl bewertet werden, sondern als zwei unabhängige Ein-Bit-Binärzahlen.
Zum Beispiel ist bei 2 für eine Düse #1 der Eintrag in der dritten Spalte „10". Dieser Eintrag repräsentiert nicht eine dezimale „2" oder überhaupt irgendeinen numerischen Wert, sondern repräsentiert wirklich lediglich eine binäre „1", der (in Verbindung) eine binäre „0" folgt.
Bei 3 sind analog die mittleren zwei Einträge entsprechend „01" und „10" in der linken Spalte der Tabelle. Der erste derselben, d. h. der Eintrag „01", repräsentiert keine dezimale „1", sondern repräsentiert einfach eine binäre „0", der eine binäre „1" folgt. Der zweite Eintrag, d. h. „10", soll wie be reits in dem vorhergehenden Abschnitt erklärt interpretiert werden.
Diese Interpretation gilt nicht für die zweite Reihe der 3 – Überschrift, wo die Einträge in der Tat konventionelle unitäre Zwei-Bit-Binärzahlen sind. Diese Zahlen entsprechen genau den Dezimalwerten in der Reihe oben, die am üblichsten farbmetrische Tonalwerte für ein bestimmtes Pixel bei den Halbtonbilddaten 13 (1) sind.
(Bei einigen spezialisierten Zwei-Bit-Pipelines werden diese Tonalwerte nicht zwangsläufig so interpretiert, dass dieselben streng und wörtlich den Dezimalwerten entsprechen, sondern die Levelzustände selbst können mit einer im Wesentlichen willkürlichen numerischen Wertigkeit für das gegebene Pixel neu abgebildet sein. Dieses Thema wird in dem vorhergehend erwähnten Patentdokument von Antoni Gil aufgenommen.)
Die Maskenwerte die linke Spalte von 3 herunter werden nun im Betrieb mit den Binär-Level-Zahlen in der zweiten Reihe dieser gleichen 3 einer UND-Verknüpfung unterzogen. Ein resultierender UND-Verknüpfung-Eintrag, der eine Stelle „1" enthält, in einer der Positionen, löst ein Drucken einer Marke (am üblichsten eines Punktes) bei dem entsprechenden Pixel aus.
Zum Beispiel löst, wenn ein Maskeneintrag „01" bei einem Pixel erscheint, wo die Halbtondaten einen Zwei-Bit-farbmetrischen Tonalwert „01" oder „11" enthalten, die Koinzidenz der Stelle „1" in den rechten Spalten sowohl des Maskenwertes als auch des Tonalwertes ein Drucken einer Marke bei diesem Pixel aus. Genau dieser Zustand wird durch die resultierenden UND-Verknüpfung-Einträge „01" repräsentiert, die in dem Körper von 3 auftreten, spezifischer ausgedrückt in der Rei he, die mit „01" gekennzeichnet, in den zwei Spalten derselben unter den Überschriften „Level 1" und „Level 3".
Wenn jedoch der Maskenwert „01" bei einem Pixel mit einem Datenwert „00" oder „10" erscheint, löst die Abwesenheit einer Koinzidenz einer Stelle „1" in entweder der linken oder der rechten Spalte kein Drucken aus. Dies ist für die resultierenden „UND-Verknüpfung"-Einträge „00" zu sehen, die in dem Körper von 3 auftreten, spezifischer ausgedrückt immer noch in der Reihe, die mit „01" gekennzeichnet ist, aber in zwei Spalten derselben unter den Überschriften „Level 0" und „Level 2".
Um die Beschreibung aller möglichen Zustände in der Tabellierung von 3 abzuschließen:

• wenn ein Maskenwert „00" bei einem Pixel erscheint, sind keine Koinzidenzen möglich, kein UND-Verknüpfung-Eintrag, der eine Stelle „1" enthält, erscheint, und keine Marke wird gedruckt, – wie es in der ersten Reihe in dem Körper der Tabelle für den Maskeneintrag „00" zu sehen ist;
• wenn ein Maskenwert „10" bei einem Pixel erscheint, wo die Daten einen Zwei-Bit-farbmetrischen Tonalwert „10" oder „11" enthalten, ist die Koinzidenz der Stelle „1" in den (jetzt) linken Spalten der Maske und jedem dieser Tonalwerte durch die „UND-Verknüpfung"-Resultierenden „10" repräsentiert, die den vierten Quadranten des Körpers von 3 füllen – wie es graphischer in 4 gezeigt ist – und diese Zustände führen zu einem Drucken einer Marke; und
• wenn ein Maskenwert „10" bei einem Pixel erscheint, wo die Daten einen Zwei-Bit-Tonalwert „01" enthalten, gibt es keine Koinzidenz von Masken- und Tonalstellen, und somit wird keine Marke gedruckt, wie in der unteren Hälfte der „Level 1"-Spalte in 3 zu sehen ist.

Ein weiterer hilfreicher Weg, um die Informationen in den 3 und 4 zu konzeptualisieren, erscheint als 5.
Dort zeigt das Beispiel, dass der dargestellte Ansatz zumindest vier Durchläufe für eine Zwei-Bit-„Hifipe” erfordert. Um eine Verwendung von mehr Durchläufen zu ermöglichen, wird für jeden erwünschten zusätzlichen Durchlauf ein „00"-Eintrag mehr zu dem Maskensatz hinzugefügt.
Um den vollen dynamischen Bereich, d. h. null marken durch drei Marken (oder eine willkürliche Abbildung von drei Marken) oder Punkten oder Tropfen bei jedem Pixel auszuüben, ist es notwendig, für jedes Pixel zumindest einen Satz von Maskeneinträgen zu haben, der drei Marken erzeugt. Die rechte („Level 3")-Spalte von 3 demonstriert, dass diese Bedingung erfordert, dass jedes Pixel zwei Einträge „10" und einen Eintrag „01” aufweist.
Andererseits ist es auch notwendig, für jedes Pixel zumindest einen Satz von Maskeneinträgen zu haben, der null marken erzeugt. Es könnte angenommen werden, dass diese Bedingung ganz ohne eine bestimmte Maskierungsvorkehrung erfüllt werden könnte, da die Daten-„Level 0"-Tonalwerte alle „00" sind und keine Stelle-„1"-Koinzidenzen aus einem derartigen Wert erzeugt werden können; jedoch ist es wünschenswert, auch Maskeneinträge von „00" zu umfassen, so dass ein Drucken über ein Maximum von drei Marken bei jedem Pixel hinaus unterbunden werden kann.
Somit umfasst die linke Spalte in 3 einen Maskeneintrag „00". Entsprechend wird festgestellt werden, dass bei den acht Masken von 2 Maskeneinträge für jedes Pixel einen Gesamtbetrag von zwei „10"-Einträgen, einen „01"-Eintrag und der ganze Rest „00", umfassen.
Um dies zu sehen, ist es notwendig, ein bestimmtes Pixel zur Überprüfung in allen der acht Masken auszuwählen. Bei einer willkürlichen Wahl des Pixels in der fünften Reihe („Reihe #" 5) und der siebten Spalte z. B. kann man wiederum die Einträge für dieses Pixel aus den acht Masken ausmachen und die Sequenz sehen: 10 1 0 0 0 0 0 10 0, die in der Tat zwei 10er, eine 1 und fünf 0 enthält, wie es erforderlich ist.
Diese Analyse muss nun invertiert werden, um die Maskierungsstruktur für eine spezifizierte Düse (und nicht eine bestimmte Reihe) bei all den DruckDurchläufen zu berücksichtigen. Um zu beginnen, können wir hier (immer noch willkürlich) die erste Düse in dem Druckkopf, Düse #1, wählen.
Diese Düse färbt die oberste Reihe – als „Reihe #" 1 identifiziert – der ersten Maske und auch des entsprechenden Bildbereiches ein. Jedoch färbt die Düse #1 die Reihe #1 lediglich bei dem ersten Durchlauf.
Bei nachfolgenden Durchläufen, wie unten durch die Erörterung von 8 und 9 klar gemacht wird, färbt die Düse #1 in Sequenz Reihe 3, als Nächstes Reihe 5, 7, 9, 11, 13 und schließlich Reihe 15 ein. (Dann beginnt die Düse #1 wieder mit Reihe #1 des nächsten Bildbereiches, auf den die Masken angewendet werden.) Ein Versammeln aller acht dieser abwechselnden Reihen zu einer einzelnen Tabellierung (6) zur günstigen Analyse vereinfacht einfach eine visuelle Überprüfung der Gesamtmaskierung für die Düse #1. (Bei einem Betrieb eines Mikroprozessors, der den Algorithmus ausführt, ist ein derartiger Schritt nicht notwendig.) Was hier gesucht wird, ist ein Paradigma für schnelle, einfache und makellose Identifizierungsweisen, um die Maske zu korrigieren, wenn der Drucker entdeckt hat, dass nicht darauf vertraut werden kann, dass eine der Düsen, die an einer bestimmten feststehenden Position drucken sollte, dies tun wird. Eine Lösung ist in dem Unterabschnitt (d) unten detailliert beschrieben.

(4) Details einer Maskenmodifikation – Als Nächstes nehmen wir an, dass die Düse #1 fehlerhaft ist (aus, schwach oder fehlgeleitet) und ersetzt werden sollte. Da ein Acht-Durchlauf-Druckmodus angenommen worden ist, mit 16 Düsen in dem angenommenen Druckkopf, wird ferner angenommen, wie vorher erwähnt, dass die Druckmediumvorbewegung bei jedem Hub des Vorbewegungsmechanismus zwei Pixel beträgt.

Dieses Vorbewegungsverhalten bringt, nachdem die obere Reihe durch die Düse #1 gedruckt ist, die obere Reihe des Bildbereichs (d. h. der Maske) in Aufeinanderfolge unter die folgenden sieben unterschiedlichen Düsen: Düsen #3, 5, 7, 9, 11, 13 und 15. Somit sind es diese sieben Düsen – abstrakt betrachtet, ohne eine weitere Information über ihren Zustand – die Kandidaten sind, um die Düse #1 zu ersetzen.
Die Methodik, die hier verwendet wird, besteht in einer sequentiellen Suche nach möglichen Orten in den Kandidatendüsenmaskenreihen, um für alle acht betroffenen Reihen, Düse #1 entsprechend, die Information einzupassen, die anders als 00 ist (d. h. entweder 01 oder 10). Diese Information, die bereits bei 6 vorliegt, ist als Nächstes durch Fettdruck hervorgehoben (7); mit anderen Worten sind die Fettdruckeinträge all die Daten, die von Reihe/Durchlauf-Kombinationen, die anfangs zugeordnet waren, um durch die Düse #1 gedruckt zu werden, zu Reihen und Durchläufen, die andere Düsen drucken können, bewegt werden müssen.
Die Sequenz von Reihen der anderen Kandidaten, die mit jeder Reihe der fehlerhaften Düse koinzidieren, kann als erstes schematisch als eine Beziehung zwischen abgestuften Druckkopfstellen (durchgezogene Rechtecke, 8) und Pixel- oder Maskenreihenpaaren (Räume über den gestrichelten Linien) gesehen werden. Dieses Diagramm kann so gelesen werden, dass dasselbe die Düse #1 als an der Unterseite des Druckkopfrechtecks seiend betrachtet, und in einem Durchlauf 1 ist diese Düse #1 entsprechend mit dem Raum, der unmittelbar über der höchsten gestrichelten Linie ist, ausgerichtet, der die Pixelreihe 1 des Bildbereichs oder der Maske ist.
Obwohl das Druckmedium sich am üblichsten nach oben relativ zu dem vertikal angebrachten Druckkopf vorbewegt, repräsentiert 8 die Beziehung so, dass der Druckkopf sich sukzessive abwärts relativ zu einem vertikal angebrachten Muster von Pixel- oder Maskenreihen vorbewegt. Jedes benachbarte Paar von gestrichelten Linien ist implizit durch zwei Pixel- oder Maskenreihen getrennt.
Entsprechend zeigt das Diagramm, dass bei einem Durchlauf 2 die erste Düse (immer noch Düse #1, aber an dem unteren Ende des Druckkopfrechtecks) sich genau über der zweiten gestrichelten Linie befindet, die die Pixelreihe 1 + 2 = 3 ist. Die gleiche Information, die numerisch tabelliert ist, erscheint als ein Zahlzei chen „3" in der Zelle, die in der Durchlauf-2-Reihe (9) und der „Dusel"-Spalte ist; somit gibt diese numerische Tabellierung explizit die Übereinstimmung zwischen allen Durchläufen (linke Spalte), Düsen (Spaltenüberschriften) und Maskenreihen (Zahlen in dem Körper der Tabelle) an.
Um z. B. die Marken, die ursprünglich der fehlerhaften Düse #1 bei Durchlauf 2 zugeordnet waren (dies ist an Reihe 3 von 2, Durchlauf 2; und auch an Reihe 3 in 6 und 7), wieder zuzuordnen, ist es notwendig, die Informationen für die Kandidaten an Reihe 3 bei unterschiedlichen Durchläufen zu überprüfen. Die dritte Reihe einer jeden Maske mit den Maskeneinträgen ist in 2 klar zu sehen, aber in 2 erscheinen keine Düsenzahlen.
Für Lernzwecke zeigt 9, wo die notwendige Identifizierung von Düsenzahlen zu finden ist – bei einer scannenden Suche nach den Einträgen „3" durch den Körper der Tabellierung – und zwar an:
Düse 3 in Durchlauf 1, und dann
(Durchlauf 2 überspringend)
Düse 15 in Durchlauf 3,
Düse 13 in Durchlauf 4,
Düse 11 in Durchlauf 5,
Düse 9 in Durchlauf 6,
Düse 7 in Durchlauf 7, und
Düse 5 in Durchlauf 8.
All die Maskenwerte, die hier gezeigt sind, sind an Reihen #3 aller der acht Masken einfach zu sehen.
Mit diesen Hinweisen kann die Information, die bewegt werden soll (von Düse #1 in Durchlauf 2), gesammelt und mit der Information über alle Kandidaten gezeigt werden (10). Bei dieser Kandidateninformation ist es nun wesentlich, sich auf „00"-Einträge zu konzentrieren, da diese nicht genutzte Druckmöglichkeiten repräsentieren – und es sind diese Einträge, die entsprechend bei dieser Darstellung für all die Kandidatendaten in Fettdruck vorgelegt worden sind.
Für jeden Nicht-Null-Eintrag, der von der fehlerhaften Düse bewegt werden soll, gibt es jeweilige fünf mögliche Zielstellen, nämlich all die fünf Positionen, wo es eine 00 bei einem der Kandidaten gibt. Diese Stellen sind nicht alle die gleichen für beide der zwei Nicht-Null-Einträge, die bewegt werden sollen:
Insbesondere ist eine Kandidatenposition zur Umsiedlung des „01"-Eintrags (aber nicht des „10"-Eintrags) in den Düse-15-Durchlauf-3-Maskeneinträgen (zweite Zeile von 10). Andererseits ist eine Kandidatenposition, die den „10"-Eintrag (aber nicht den „01"-Eintrag) empfangen soll, bei den Düse-9-Durchlauf-6-Maskeneinträgen (fünfte Zeile von 10).
Das Kriterium zum Auswählen des zweckmäßigsten Kandidaten besteht in dem Vorhandensein von benachbarten Tropfen in der Pixelnachbarschaft: ein bester Kandidat ist der mit einem Nicht-Null-Eintrag in der Nähe. In der Praxis wird dies vorteilhafterweise so interpretiert, dass dies bedeutet, dass keine Tropfen in zwei benachbarte Pixelstellen bei dem gleichen Durchlauf abgefeuert werden.
Dieses Kriterium hilft, Druckqualitätsartefakte wie z. B. ein Tintenzusammenwachsen zu reduzieren. Wenn dieses Kriterium der benachbarten Nachbarschaft auf die verfügbaren Stellen bei 10 angewendet wird, wird ersichtlich, welche Kandidaten relativ unerwünscht sind, und ein resultierendes Substitutionsmuster kann ausgewählt werden, wie in Fettdruck gezeigt (11).
Wenn sich eine zunehmend größere Anzahl von Düsen verschlechtert, verbleiben weniger verfügbare Positionen zur Redelegierung der Druckaufgaben. In einigen derartigen Fällen kann das System unfähig sein, die Nachbarschaftsbedingung zu erfüllen. Falls dies erwünscht ist, kann das System programmiert werden, um in derartigen Fällen auf eine Hierarchie von nächstbesten Bedingungen zurückzugreifen, die nun für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind.
Das obige Beispiel demonstriert, dass das Ergebnis des erfindungsgemäßen Prozesses eine Modifikation von bestimmten Pixelstellen in den Masken ist. Die Bildwiedergebungseigenschaften der Masken werden auf eine fast zu vernachlässigende Weise beeinflusst; mit anderen Worten ist die Bildqualitätsleistung eines gesunden Druckkopfs (keine fehlerhaften Düsen) und die eines Druckkopfs mit fehlerhaften Düsen, die durch dieses Verfahren ersetzt werden, praktisch die gleiche.
Dieses Verfahren kann ohne weiteres auf den Rest der praktischen Datenformate angewendet werden, insbesondere auf Einfach- und Dreifach-Bit-Pipelines. Die Ergebnisse werden sehr analog zu den obig gezeigten sein.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele, die bis zu diesem Punkt erörtert worden sind, liefern mehrere Vorteile gegenüber dem, was zuvor getan worden ist. Insbesondere entsprechen diese Ausführungsbeispiele den vorhergehend nahe gelegten Zielen für Niedrigkostendrucker (unter direkten Herstellungskosten von 300 $) mit breiten Masken:

• Bei Acht-Durchlauf-Druckmodi (beste Qualität) ist die Verschlechterung der Bildqualität bei Druckköpfen, die 30 ausgefallene Düsen aufweisen, fast nicht wahrnehmbar – basierend auf all den getesteten Bildern.
• Die Verarbeitungszeit für den gleichen Druckmodus mit breiten Masken von einer Größe von 300 Quadratpixeln zum beträgt weniger als eine Sekunde, was das technische „Wollen"-Ziel erfüllt. Der Hauptvorteil bezüglich der Geschwindigkeit leitet sich von einer Verwendung einer sequentiellen Suche in den Maskenreihenkandidaten basierend auf der DruckDurchlaufdefinition ab. Vorteilhafterweise kann das Nachbarschaftskriterium auf den lediglich linken Nachbar reduziert werden, so dass es notwendig ist, in einem Speicher lediglich die allerjüngst behandelte Reihe zu speichern. Bei diesem bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispiel besucht der sequentielle Prozess jede Reihe der Maske nur einmal, was die Notwendigkeit eines erneuten Rekonstruierens der gesamten Maske (wie bei älteren Ansätzen, die vorhin erörtert worden sind) vermeidet.
• Unter Verwendung dieses sequentiellen Prozesses ist die erforderliche Speicherzuweisung reduziert.
• Für weniger als 30 fehlerhafte Düsen werden Bildqualitätseigenschaften nicht beeinflusst. Dies bedeutet, dass die Masken, die in der Entwicklungsphase entworfen, optimiert und qualifiziert wurden, bis zu dem Ende der Druckkopflebensdauer (entsprechend als 30 Düsen Aus definiert) noch gültig sind. Bei älteren Lösungen wird bei jeder Düsenneubewertung eine neue Maske berechnet und der Qualifizierungsprozess ist komplexer.

Dieses Verfahren ermöglicht einen Umgang mit Maskenmodifikationen mit der Maskenarchitektur (Mehrfachbit, UND-Operation), obig gezeigt und sogar bei einigen Druckmaschinen im oberen Preis- oder Leistungsbereich verwendet.

(5) Sammlung und Formatieren von Düsendaten – Im Gegensatz zu der Philosophie hinter früheren Verfahren ist das Erörtern der vorliegenden Erfindung wie folgt: • lediglich die historische Information zu speichern, die tatsächlich verwendet werden wird, und • dieselbe vorverarbeitet zu speichern (d. h. keine Rohdaten) und • dieselbe in einem Format zu speichern, das zur Verwendung bereit ist, was eine Maskenmodifikation mit einem Minimum an Hardwareressourcen ermöglicht und erleichtert.

Eine breitere Repräsentation von Aufgaben und einer Implementierung derselben für bevorzugte Ausführungsbeispiele dieses Teils der Erfindung umfasst zwei Grundstufen: einen ersten Algorithmus 31 (13), der eine fertige Identifizierung der bestimmten Düsen ermöglicht, die am besten aus dem Dienst entfernt werden (oder, wie dies manchmal ausgedrückt wird, „Düsen zum Verstecken"); und auch einen Algorithmus 32, der Düsen klar in mehrere unterschiedliche Zustandskategorien unterscheidet.
Der erste Algorithmus 31 sortiert und wählt die höchsten Düsenverschlechterungszahlen auf einer gewissen Skala mit einer Schwelle, die bestimmt werden soll, so dass es möglich ist, die Düsen „zu verstecken", die eindeutig schlecht sind und auch die, die möglicher weise intermittierend sind. Eine subsidiäre Funktion besteht hier darin, zu helfen, die Kandidatendüsen auszuwählen, die die Funktionen derjenigen empfangen, die aus dem Dienst genommen werden.
Der zweite Algorithmus 32 ist in der Hauptsache ein Kategorisierungswerkzeug. Derselbe bestimmt, welche Bereiche der Verschlechterungszahlen unterschiedlichen Folgehandlungen des Systems entsprechen.
Das bevorzugte Informationsformat verwendet einen Acht-Bit-Byte für jede Düse. Dieses Byte ist in drei Felder 36, 37 und 38 unterteilt (14).
Die zwei jüngsten Ergebnisse aus einem Betrieb eines Tropfenerfassungssystems sind in dem Zwei-Bit-„Letzte TE”-Feld 36. Das erste dieser zwei Bits, X₁, enthält das Ergebnis des einzelnen jüngsten Tests.
Das zweite Bit X₂ enthält das Ergebnis des Tests, der dem jüngsten unmittelbar vorhergeht. Für jedes dieser zwei Bits X₁ und X₂ ist das Format eine „1", um eine Düse zu repräsentieren, die „Aus" (defekt) ist, und eine „0" für eine Düse, die „An" (wirksam) ist.
Somit bedeutet „11", dass die letzten zwei Tropfenerfassungen für die Düse „ausgefallen" waren. Der Code „01" bedeutet, dass die letzte Tropfenerfassung „bestanden" war, aber die vorhergehende „ausgefallen" war usw..
Ein Binärzähler besetzt das Vier-Bit-„N”-Feld 37, das zweite Feld des Acht-Bit-Düseninformationsbytes. Der Zähler N liefert eine Messung einer Stabilität oder einer Instabilität und kann in einer beliebigen aus einer großen Vielfalt von Arten codiert sein.
Der Zähler N kann z. B. verwendet werden, um eine Zählung der Anzahl von X₂-Zuständen aufrechtzuerhalten, die eine spezifizierte Bedingung erfüllen, die die momentane Düse vor den letzten zwei Tropfenerfassungen hatte. Allgemeiner ausgedrückt sind zwei alternative vorteilhafte Codierungen:

• eine Zahl subtrahieren (eines Wertes, der später erörtert wird), wenn die jüngste Tropfenerfassung das gleiche Ergebnis hat wie die vorhergehende, oder stattdessen eine Zahl hinzufügen, wenn dieselbe dies nicht der Fall ist; oder
• einfach die Tropfenerfassungsergebnisse zählen, die das gleiche Ergebnis wie die Tropfenerfassung X₂ hatten, die vor der jüngsten erfolgte.

Eine Verwendung der ersten Alternative erzeugt Zählerwerte YYYY für stabile (gute oder schlechte) Düsen, die zu fünfzehn tendieren, und für die instabilen, die zu null tendieren. Eine Verwendung der zweiten Alternative ergibt eine einfachere Aufzeichnung, aber immer noch mit höheren Zahlen, die stabilere Düsen repräsentieren, und niedrigen Zahlen, die die instabileren repräsentieren.
Die Definition kann auf verschiedenartige Weise verfeinert werden, wie z. B. die Anzahl von aufeinanderfolgenden Ergebnissen zu zählen, die mit dem letzten vorhergehenden X₂-Test übereinstimmen. Verschiedenartige spezifische Codierungen werden nach einer Einführung des Endfeldes bei dem Historie-Byte direkt unten detaillierter erörtert.
Die zwei Endbits Z₁, Z₂ des Acht-Bit-Bytes liefern ein „Regenerierbarkeit"-Feld 38. Diese reflektieren die Antwort der Düse auf Bemühungen des Systems, die Düse nach einem Testergebnis „ausgefallen" wiederzubeleben.
Zum Beispiel weist das System vorteilhafterweise zwei Level einer Wiederbelebungsbemühung auf: eine „mittlere Regenerierungshandlung" und eine „harte Regenerierungshandlung". Im Allgemeinen umfassen beide einen Versuch, eine Düse zu heilen, die teilweise oder vollständig verstopft ist, durch ein Spülen der Düsenöffnung und der Heizkammer.
Solche Versuche können ein Anlegen von Abfeuerungsspannungen, die höher oder verlängerter bzw. zeitlich näher beabstandet sind als die Standard-Tintentropfen-Abfeuerungsspannungen, und normalerweise ein Anlegen einer Serie von derartigen Signalen in einer Bemühung, einen langen Strahl von Tintentropfen auszustoßen, umfassen. Verschiedenartige Kombinationen dieser Taktiken können verwendet werden.
Wenn die Düse momentan als „gut" eingeschätzt wird, sind sowohl Z₁ als auch Z₂ Nullen, d. h. Z₁Z₂ = 00. Wenn die Düse momentan als „schlecht" eingeschätzt wird und das System eine mittlere Regenerierungshandlung ohne Erfolg durchführt, wird Z₂ auf 1 gesetzt.
Wenn es die harte Regenerierungshandlung ist, wird Z₁ auch auf 1 gesetzt. Wenn der kombinierte Feldwert für das Zwei-Bit-Regenerierbarkeitsfeld 11 beträgt, kann die Düse als „nicht regenerierbar aus" eingeschätzt werden. Nichts desto trotz können beide Felder neu gesetzt werden, wenn die Düse später antwortet und funktionsfähig bzw. gut wird.
In dem ersten und dritten Feld sind hohe Zahlen schlecht. Diese Allgemeinheit fördert die vorhergehend erwähnte Sortierungsfunktion 31.
Wenn beide Alternativen zum Codieren des Stabilität-„N"-Zählers 37 verwendet werden, ist eine hohe Zahl vergleichsweise gut, wenn dieselbe rein abstrakt be trachtet wird – aber dieses Urteil kann gemildert werden, wenn der Zustand, der stabil ist, ein schlechter Zustand ist. (Eine alternative Philosophie besteht darin, den Zähler 37 für eine Instabilität hoch zu codieren, da dies hohe Zahlen in allen drei Feldern eigentlich schlecht machen würde.)
Als ein Beispiel eines ersten Interpretationsalgorithmus gemäß der zweiten obig erwähnten Codierung, wenn das gesamte Acht-Bit-Byte Folgendes enthält:
10.1100.01, dies bedeutet, dass der letzte Tropfenerfassungstest nicht bestanden wurde, aber davor zwölf gute Ablesewerte in Reihe vorhanden waren (binär 1100 = dezimal 12); und die Düse bestand nach einer weichen Regenerierungshandlung (ZZ = 01);
11.1111.11, dies repräsentiert die schlechteste mögliche Düsengesundheit, d. h. ein stabiles Ausfallen und eine Unfähigkeit, zu regenerieren; und
00.1111.000, dies repräsentiert die bestmögliche Düsengesundheit, d. h. stabile gute Testergebnisse, ohne dass bereits Regenerierungshandlungen durchgeführt wurden.
Wenn diese Konvention zum Interpretieren von Zuständen des Historie-Bytes gegeben ist, können einige der größeren Sequenzen einer Verschlechterung oder einer Regenerierung graphisch dargestellt werden (15). In dem Diagramm repräsentieren horizontale Sequenzen nach rechts eine steigende Stabilität, ob für eine Düse, die gesund ist 41 oder erloschen 44. Die Abwärtssequenzen 41–42 repräsentieren eine Verschlechterung; die Aufwärtssequenzen 43–41 repräsentieren eine Regenerierung. Ein Untersuchen der Darstellung enthüllt, dass nicht alle Zustände physikalisch möglich sind.
Als ein anderes Beispiel für einen zweiten Algorithmus ist der „N"-Zähler so codiert:
wenn der momentane Tropfentest ≠ vorhergehender Test, dann:
wenn N > 5, dann N = 5 setzen, aber
wenn N ≤ 5, dann N um 1 dekrementieren;
wenn der momentane Tropfentest = vorhergehender Test, dann
N um 1 inkrementieren.
In Worten ausgedrückt; wenn die momentane Tropfenerfassung der vorhergehenden gleich ist, fügt das System eins hinzu; aber wenn nicht, setzt dasselbe den Zähler auf fünf, oder wenn derselbe bereits unter fünf ist, subtrahiert dasselbe eins.
Die Beispiele 11.1111.11 und 00.1111.00 können im Allgemeinen wie für den ersten Algorithmus interpretiert werden – aber als ein anderes Zwischenbeispiel bedeutet ein Bytezustand von 10.0011.10, dass der letzte Tropfentest nicht bestanden wurde und der vorhergehende bestanden wurde; die Düse bestand nach einer harten Regenerierungshandlung (ZZ = 10); und die Düse ist deutlich, aber nicht maximal instabil (N = binär 0011, dezimal 3).
Die beiden Algorithmen arbeiten auf dieselbe Weise in dem Umfang, dass dieselben alle Düsen rangmäßig in der Reihenfolge der Düse, die versteckt werden soll, beibehalten. Dies lässt eine Frage einer Schwelle übrig: die Erfinder bevorzugen es, alle Düsen mit Werten (Scores), die 01.1111.XX überschreiten – diese sind momentane Düsen, die Aus sind – zu unterdrücken (zu „verstecken"). Eine vernünftige Alternative jedoch be steht darin, auch die Düsen zu unterdrücken, die gut, aber nicht kontinuierlich gut sind.
Nun besteht die grundlegende Aufgabe all dieser Aufzeichnungsfunktionen darin, auf Düsenzustandsanfragen von dem System zu antworten. Wie obig angezeigt, besteht eine Aufgabe darin, Antworten in einer vorverarbeiteten Form zu liefern, die zum Interpretieren kein erhebliches Verarbeiten erfordern.
Nun kann erkannt werden, dass die obig beschriebenen Codierungen in der Tat diese Aufgabe fördern. Mit den obig beschriebenen Codierungsalgorithmen sind die Düsen bezüglich einer Versteckwichtigkeit (d. h. die, die am schlechtesten sind) ohne weiteres rangmäßig eingeordnet oder geordnet.
In einer solchen rangmäßigen Einordnung können Düsen auch wie folgt kategorisiert sein:

1) „gut" oder „An" – X₁X₂ = 00 und YYYY ist hoch;
2) „intermittierend" – YYYY ist niedrig;
3) „regenerierbar Aus" – X₁X₂ = 11, YYYY ist hoch und Z₁Z₂ ≠ 11; und
4) „nicht regenerierbar Aus" – so wie (3), aber Z₁Z₂ = 11.

Die Bezeichnungen „hoch" und „niedrig" unterliegen hier natürlich einer Definition oder wieder einer Festsetzung von Schwellen. Geeignete Schwellen wiederum unterscheiden sich mit der Algorithmusdefinition.
Zum Beispiel können die ersten drei Kategorien für den ersten Algorithmus YYYY als „hoch" 51, 53 (16) nehmen, wenn N > 4, und als „niedrig" 52, wenn N ≤ 4.
Für den zweiten Algorithmus kann es angesichts des unterschiedlichen Betriebs des Zählereingabeprotokolls stattdessen zweckmäßiger sein, den Zählerablesewert für einen höheren Wert an YYYY hoch 56, 58 zu nennen, z. B. N > 7, und niedrig 57, wenn N ≤ 7.
Eine Konzeptualisierung dieser Kategorien kann graphisch mit dem Sequenzdiagramm (15) verbunden sein, als Überlagerung eines:

• „intermittierenden" Bereichs 61 (17) links;
• optional eines „uneindeutigen" Bereichs (nicht so markiert) 62 Mitte rechts (alternativ „Düse-Aus-&-Möglicherweise-Regenerierbar"-Bereich);
• „Düse-An"-Bereichs 63 oben rechts; und
• „Düse-Aus-&-Nicht-Regenerierbar"-Bereichs 64 unten rechts.

Es ist aufschlussreich, die Antwort dieses Düsenaufzeichnersystems auf zwei klassische Modelle eines Düsenübergangs von gesund zu ungesund und, bei einem Fall, Regenerierbarkeit, zu studieren. Eine derartige Antwort ist ohne weiteres aus den Definitionen in den Algorithmen zu simulieren, gekoppelt mit einem angenommenen Verhalten einer Düse bei aufeinanderfolgenden Tests unter diesen zwei Modellen:

• stabil 65 (18), bei dem die Testergebnisse einfach aufhören, kontinuierlich gut zu sein, und bei einem Schritt anfangen, kontinuierlich schlecht zu sein; und
• „verrauscht" 68, bei dem die Testergebnisse zu schwanken scheinen (aber hier zuerst mit einem klaren Trend zu zunehmend größeren Anteilen von nicht bestandenen Tests und dann, wie obig erwähnt, einer erscheinenden Regenerierung).

Der Unterschied zwischen den zwei Algorithmen erscheint als eine unterschiedliche Anzahl von Schritten, um eine gut aufgelöste Kategorisierung zu entwickeln. Somit schaltet der erste Algorithmus 66 bis vier Schritte nach der Mitte des stabilen Eingabeübergangs 65 nicht von gut zu schlecht um, während der zweite Algorithmus ein Umschalten 67 desselben vollständig in gerade drei Schritten erreicht.
Bei dem ersten Algorithmus sind Übergänge auf fünf Erfassungen festgelegt, d. h. ein Übergang von „gut" zu „Aus" erfordert fünf aufeinander folgende „Aus"-Erfassungen; und für einen entgegengesetzten Übergang umgekehrt. Eine schlechteste Düsengesundheit wird nach fünfzehn aufeinanderfolgenden „Aus"-Erfassungen gemeldet.
Bei dem zweiten Algorithmus sind Übergänge in Dauer überhaupt nicht festgesetzt, sondern hängen von der Stabilität der Düse bei vorhergehenden Erfassungen ab. Wenn eine Düse eine kürzliche verrauschte Historie aufgewiesen hat, brauchen die Übergänge länger (bis zu sieben Zustände), um aufzulösen; wenn der Übergang stabil ist, wird derselbe in drei Zuständen abgeschlossen. Eine schlechteste Düsengesundheit wird nach lediglich zehn aufeinanderfolgenden „Aus"-Erfassungen gemeldet.
(Für beide Algorithmen werden verrauschte Perioden von weniger als fünf Erfassungen stets als intermittierend betrachtet. Um den Einfluss von sogar nur einer einzigen Tropfenerfassung zu entfernen, die sich von den benachbarten unterscheidet, erfordert somit fünf aufeinanderfolgende Erfassungen.)
Interessanterweise ist es der erste Algorithmus, der mit dem verrauschten Übergang sicherer umzugehen 69 scheint. Eine Begrenzung des zweiten Algorithmus besteht darin, dass Übergänge bei verrauschten Perioden, die länger als vier Erfassungen sind, schnell sein können. Wenn gegeben ist, dass der verrauschte Übergang bei diesem bestimmten simulierten Beispiel eine Regeneration zur Folge hat, kann die vorsichtigere Antwort des zweiten Algorithmus vorzuziehen sein; ein derartiges Auftreten kann mehr als ein „Ereignis" (d. h. ein temporäres Verstopfen, das z. B. vielleicht aus einem Durchgang einer Tintenverunreinigung oder eines Klumpens resultieren kann) als ein „Übergang" erachtet werden.
Die vorliegenden Erfinder haben den zweiten Algorithmus als den Vorgabe-Algorithmus ausgewählt, obwohl derselbe komplexer ist, weil derselbe besser dazu fähig ist, Rauschen zu reduzieren. Ein Auswählen und ein Verfeinern von Parametern für einen Algorithmus erfordern bei diesem Teil der Erfindung große Datenansammlungen. Simulationen für einzelne Düsen sind nicht ausreichend, und eine Verwendung von echten Daten für alle Düsen zusammen wird nachdrücklich empfohlen.
Es ist ebenfalls ratsam, den absoluten Zeitwert zu berücksichtigen, um z. B. den momentanen Testergebnissen mehr Gewichtung zu geben, wenn vorhergehende Erfassungen beträchtlich länger zuvor durchgeführt wurden. Eine andere vorteilhafte Verfeinerung würde darin bestehen, einen reinen Binärbetrieb des Sensors zu unterbrechen, wenn dies erfolgen kann, um fehlgeleitete oder schwache Düsen zu erfassen, und in den Düsenaufzeichner geeignete Antworten auf derartige Testergebnisse einzugliedern.
Da das Düsenaufzeichner-Teilsystem fähig ist, mit derartigen Kategorien zu antworten, besteht alles, was für das Hauptmaskierungssystem verbleibt, darin, den Kategorien spezifische Systemantworten zuzuordnen und dann die vorgeschriebenen Redelegierungen wie in den Teilabschnitten (a) bis (d) oben erörtert durchzuführen.
Wenn die Anzahl von Düsen bei fraglichen Kategorien für das System zu groß ist, um alle zu unterdrücken, dann wird dasselbe diejenigen mit den größten Werten (Scores) in dem Historie-Byte unterdrücken, angefangen mit Düsen mit einem Wert 11.1111.11 – eine stabile und momentane Versagen-Historie, wie obig angemerkt.
Das Einschließen einer Intermittierende-Düse-Kategorie für instabile Einheiten erhöht eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Tropfenerfassungsrauschen, das insbesondere aus dem binären Charakter des bevorzugten wirtschaftlichen Tropfensensors entsteht. Eine Generalisierung der bevorzugten Speicherzuweisungsphilosophie besteht darin, dass ein kumulativer Anzeiger einer Stabilität eingeschlossen ist sowie jüngste Versagen/Gut-Testergebnisse und ein Regenerierungshandlungsprotokoll.
5) HARDWAREUMGEBUNG ZUR ANWENDUNG DER ERFINDUNG
Da die Erfindung für eine Implementierung bei einem beliebigen bzw. als ein beliebiger aus einer sehr großen Anzahl von verschiedenen Druckermodellen von vielen verschiedenen Herstellern zugänglich ist, hätte es wenig Zweck, einen derartigen repräsentativen Drucker darzustellen. Wenn dies von Interesse ist, können ein derartiger Drucker und einige hervorstechende Betriebsteilsysteme desselben jedoch dargestellt in mehreren anderen Patentdokumenten des Anmelders, Hewlett-Packard, gesehen werden, wie z. B. dem vorhergehend erwähnten Dokument von Doval, das insbesondere ein Großformat-Drucker-Plotter-Modell darstellt.

Claims

Ein Verfahren zum Inkrementaldrucken mit einer überarbeiteten Mehrfach-Durchlass-Druckmaske, wenn ein oder mehrere defekte Druckelemente in einem Abtastinkrementaldrucker identifiziert (15) worden sind; wobei das Verfahren für jedes identifizierte defekte Element die folgenden Schritte aufweist: für zumindest einen Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag in der Maske bei einer bestimmten Pixelposition, Finden von Null-Einträgen in der Maske für andere Druckelemente, die die bestimmte Pixelposition bedienen; Auswählen von einem der Anderes-Element-Null-Einträge zum Ersetzen durch den Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag; Ersetzen des ausgewählten Null-Eintrages durch den Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag (16); und Drucken eines Bildes mit der Maske nach dem Ersetzungsschritt (25, 26).
Das Verfahren gemäß Anspruch 1: das ferner den Schritt eines iterativen Wiederholens des Findungs-, des Auswahl- und des Ersetzungsschrittes (16) aufweist; und wobei der Druckschritt (25, 26) ein Drucken nach im Wesentlichen allen Ersetzungsschritten aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem: der iterative Wiederholungsschritt ein Fortfahren für grob zehn bis zwanzig Prozent, oder weniger, aller Druckelemente in dem Drucker aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: jeder Ersetzungsschritt ausschließlich ein Ersetzen von Einträgen für defekte Düsen aufweist; und der Findungs-, der Auswahl- und der Ersetzungsschritt ein Wiederzuordnen von Einträgen für jede defekte Düse an mehrere andere Düsen aufweisen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem: das Wiederzuordnen für eine bestimmte defekte Düse ein Versuchen aufweist, um jeden Eintrag einer anderen der mehreren anderen Düsen wieder zuzuordnen; wodurch eine nachfolgende Düsenverschlechterung, die bei einem Drucken bei den spezifischen Pixelpositionen bewirkt wird, dazu neigt, unter den mehreren anderen Düsen verteilt zu sein, anstatt einer einzelnen anderen Düse zugeordnet zu sein.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner den folgenden Schritt aufweist: Löschen des Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrags.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: zumindest eines des einen oder der mehreren identifizierten Elemente funktionell beeinträchtigt, aber nicht vollständig funktionsunfähig ist; und bei zumindest einem beeinträchtigten Element der Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Eintrag nicht gelöscht ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem: bei zumindest einem beeinträchtigten Element der Ersetzungsschritt für weniger als alle Identifiziertes-Element-Nicht-Null-Einträge ausgeführt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem: dem einen oder den mehreren beeinträchtigten Elementen numerische Gewichtungen gemäß einem Grad der Beeinträchtigung zugeordnet werden; und eine Proportion der gewichteten Elemente, für die der Ersetzungsschritt ausgeführt wird, durch die numerischen Gewichtungen gesteuert wird.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: der Auswahlschritt durch Bedingungen in der Nähe der bestimmten Position gesteuert wird; und der Auswahlschritt ein Anwenden der Bedingungen aufweist, um eine benachbarte Aufbringung von Tropfen zu minimieren.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: der Findungs- oder der Auswahlschritt oder beide eine Suche durch die Anderes-Element-Null-Einträge entlang einer Sequenz aufweisen; und der Auswahlschritt ein Überprüfen von Bedingungen lediglich in Verarbeitungsrichtung vor jedem Anderes-Element-Null-Eintrag entlang der Suchsequenz aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei, dem: der Findungs- oder der Auswahlschritt oder beide ein Auswählen von anderen Druckelementen aufweisen, die nicht als defekt identifiziert worden sind.